一種用于氣體流量測量的智能監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高準確度氣體流量測量的智能檢測儀器，特別涉及一種用于氣體流量測量的智能監測裝置。
【背景技術】
[0002]采用現行濕式氣體流量計對流經傳輸回路的氣體進行高準確度的體積測量或量值傳遞時，必須使用濕式氣體流量計在上一級標準器校準時給出的修正因子進行示值誤差修正計算；并同時給出被檢氣體輸出時的工作壓力、工作溫度等實時工況參數以供被測量氣體在使用狀況下的分析或量值傳遞時的修正計算。
[0003]目前濕式氣體流量計是在不同部位設置人工讀數的機械式指針顯示體積瞬時輸出量；設置機械計數器記錄體積累計輸出量；并通過人工計時，計算輸出氣體流量后，查閱對應流量下的修正因子進行修正計算以得到工況條件下的最終體積輸出結果；與此同時進行人工讀取U型管壓力計檢測到的氣體輸出壓力、玻璃殼溫度計檢測到的輸出溫度，以提供溫度、壓力等運行工況參數。這種方式使濕式氣體流量計在實際操作中難以實現連續運行中對體積輸出值與壓力、溫度等工況的同步、實時準確讀取；操作人員記錄數據也十分地不方便；更適應不了自動化測控技術發展的要求。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于氣體流量測量的智能監測裝置以彌補現有技術不足。
[0005]本實用新型為達到目的采用的技術方案是:
[0006]一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，包括流量計本體，其特征是:
[0007]流量計本體的輸出口處設置有壓力傳感器和溫度傳感器A ;流量計本體內的密封液中設置有溫度傳感器B;流量計本體內的鼓輪轉軸外設置有脈沖發生器，脈沖發生器與鼓輪轉軸同步旋轉；
[0008]壓力傳感器、溫度傳感器連接至單片計算機，由單片計算機實時采集傳感器數據；脈沖發生器獲得的數字脈沖量送入到單片計算機；
[0009]單片計算機把數據處理后，通過顯示設備顯示或通過通訊接口向上位計算機傳輸計算后的流量數據及工況參數，或者同時采用顯示和上傳的處理方式。
[0010]優化的:所述的顯示設備安裝在流量計本體上。
[0011]優化的:流量計本體上設置有鍵盤接口和交-直流變換電路。
[0012]優化的:脈沖發生器為光電編碼器或旋轉變壓器。
[0013]本實用新型的積極效果在于:
[0014]本實用新型采用32位ARM單片計算機以其高性能實現了對濕式氣體流量計計量運行的智能化檢測與管理。本實用新型能實時、全方位集中顯示流量計的計量運行狀況，大大方便了現場操作；本實用新型通過人機交互界面，可按使用者的要求進行智能化的計量檢測與計量管理，能極大限度地滿足各種計量運行要求；本實用新型通過通訊接口與高抗干擾現場總線CAN總線，上可與校準裝置聯機實現流量修正因子的自動校準，減輕檢定工作者的勞動強度、減少失誤、提高效率；下可使之成為高可靠性的現場終端設備融入自動化測控系統。這樣，本實用新型所述的一種用于氣體流量測量的智能監測裝置與濕式氣體流量計本體融合成為一種機電一體化產品，提供了目前市場所見濕式氣體流量計沒有的創新功能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2為圖1的側視圖。
[0017]圖3為系統工作框圖。
[0018]圖4是運行程序框圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例:
[0020]在圖中，I是壓力傳感器，2是溫度傳感器，3是溫度傳感器，4是脈沖發生器，5是鼓輪轉軸，6是顯示設備(液晶顯示器)，7是鍵盤接口，8是交-直流變換電路，9是通訊接口，10是流量計本體。
[0021]壓力傳感器1、溫度傳感器2、溫度傳感器3均選用快速響應器件，以保證檢測的實時性。
[0022]壓力傳感器I和溫度傳感器2檢測氣體輸出時的壓力與溫度工況參數，提供給量值傳遞時使用，溫度傳感器3檢測流量計本體10內部密封液工作溫度，衡量是否滿足規程要求。
[0023]上述傳感器輸出的代表現場物理量的模擬量，由后續連接的A/D轉換電路轉換成為計算機可識別的數字量傳送給單片計算機計數器暫存；
[0024]脈沖發生器4與鼓輪轉軸5同步旋轉產生與鼓輪轉數和轉角直接相關的輸出體積脈沖當量，在工作環境條件較好的實驗室使用，一般選擇安裝光電編碼器作為脈沖發生器4，后續電路可簡化為保證傳輸安全的隔離電路；在使用環境條件較差時，選用旋轉變壓器作為脈沖發生器4，在旋轉變壓器與隔離電路之間則必須配置轉換電路，方可獲得數字脈沖量。
[0025]數字脈沖量向單片計算機實時提供每瞬時的工況運行數據。
[0026]數據通訊組件由通訊接口 9及現場總線CAN總線電路和RS485電路組成，這是一組輸入/輸出雙向數據通道，當啟用RS485通訊通道，可將本實用新型與校驗標準裝置連接，接受校驗標準裝置的啟動與停止指令、接收校驗標準裝置發出的實時體積輸出數據、出口壓力與出口溫度以及流量信息；與此同時，單片計算機將同步采集之前所述的各項運行工況數據，并按校準規范規定的數學模型計算出濕式氣體流量計在當前校準流量點處的示值誤差修正因子；當啟用現場總線通訊通道，安裝本實用新型，便成為一臺智能型現場檢測儀，作為現場終端設備納入自動化測控系統，向上位計算機發送監測數據或接受上位計算機的查詢。
[0027]人機交互功能組件，由液晶顯示器6、鍵盤接口 7及譯碼電路組成，液晶顯示器6作為可視化輸出器件，直接與單片計算機輸出端口出腳連接；操作者可通液晶顯示器6實時讀取到本實用新型運行過程中的所有工況數據，其中體積輸出示值是經過修正因子換算后的可直接使用的數據；當鍵盤接口 7外接輸入鍵盤接入后，操作者可通過鍵盤操作，在液晶顯示器6上查詢歷史資料、更改運行工況輸出項或是輸入/更改修正因子，實現與本實用新型的人機交互。
[0028]硬件數據存儲硬件電路具有數據存儲功能，采用了非易失性存儲器，它直接連接與單片計算機的數據和地址線連接，供計算機存/取濕式氣體流量計運行所需基本數據，如體積脈沖當量值、體積輸出示值誤差修正因子、壓力與溫度傳感器的校準參數以及液晶顯示器6的顯示方式及顯示項等；存儲功能組件IV還具有保存一定時段的運行數據供查詢。
[0029]直流電源供電功能組件，由交-直流變換電路8與多品種電源電路器件組成，滿足本實用新型智能裝置所有器件及電路用電，包括所需隔離用電的需要。直流電源供電功能組件以220V市電輸入，經降壓、整流及濾波后由多品種電源電路器件組轉換而來。
[0030]本實用新型所述的一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，采用高性能32位ARM單片計算機和專業的嵌入式操作系統UC/0SII，該機種數據處理能力很強，滿足濕式氣體流量計運行對實時性及計算精度要求。濕式氣體流量計上電啟用后，將通過包括自檢在內的初始化運行，之后先識別通訊端口以確定是否執行校準作業或是聯機運行，否則確定為單機獨立運行，會查詢鍵盤接口，接受操作者對基本數據的輸入或修改、建立操作者要求的工作狀態；之后，單片計算機檢查出口處的環境溫度與密封液溫度并給出提示，當達到運行規程或操作者給定的要求后，濕式氣體流量計可投入工作運行。
【主權項】
1.一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，包括流量計本體，其特征是: 流量計本體上設置有壓力傳感器和溫度傳感器；流量計本體內的鼓輪轉軸外設置有脈沖發生器，脈沖發生器與鼓輪轉軸同步旋轉； 壓力傳感器、溫度傳感器連接至單片計算機，由單片計算機實時采集傳感器數據；脈沖發生器獲得的數字脈沖量送入到單片計算機； 單片計算機把數據處理后，通過顯示設備顯示或通過通訊接口向上位計算機傳輸計算后的流量數據及工況參數，或者同時采用顯示和上傳的處理方式。2.根據權利要求1所述的一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，其特征是:所述的顯示設備安裝在流量計本體上。3.根據權利要求1或2所述的一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，其特征是:流量計本體上設置有鍵盤接口和交-直流變換電路。4.根據權利要求1所述的一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，其特征是:脈沖發生器為光電編碼器或旋轉變壓器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于氣體流量測量的智能監測裝置，流量計本體的輸出口處設置有壓力傳感器和溫度傳感器A；密封液中設置有溫度傳感器B；鼓輪轉軸外設置有脈沖發生器，脈沖發生器與鼓輪轉軸同步旋轉；傳感器數據和脈沖量送入到單片計算機；單片計算機把數據處理后，通過顯示器顯示計算后的流量數據。本實用新型采用32位ARM單片機計算機以其高性能實現了對濕式氣體流量計計量運行的智能化檢測與管理。能實時、全方位集中顯示流量計的計量運行狀況，大大方便了現場操作；通過人機交互界面，可按使用者的要求進行智能化的計量檢測與計量管理，能極大限度地滿足各種計量運行要求；提供了目前市場所見濕式氣體流量計沒有的創新功能。
【IPC分類】G01F25/00, G01F1/34
【公開號】CN204758040
【申請號】CN201420842114
【發明人】李衛, 王渝
【申請人】宜賓機電一體化研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2014年12月28日