智能光電磁流量計的製作方法

2023-09-16 14:36:20 5

專利名稱：智能光電磁流量計的製作方法
技術領域：
本發明屬於儀器儀表計量測量技術領域，尤其涉及一種智能光電磁流量計，通過電磁光電相結合利用微處理器實現高精度智能化處理的流量計。
背景技術：
在科學技術飛速發展的時代，智能化儀表的需求越來越明顯地顯現出來並且逐步替代了精度較低的老式儀表。尤其在流量計量領域金屬轉子流量計的結構制約了其精度的提高，而金屬轉子流量計沒有遠傳功能滿足不了用戶的需要也制約了該儀表的發展。電磁流量計雖然具備了遠傳功能精度也比金屬流量計有所提高，但該儀表對介質要求具有導電性和不能測量氣體也制約了該儀表的使用和發展。另外孔板式流量計，V錐流量計，靶式流量計，轉子流量計，浮子流量計，電磁流量計，超聲波流量計，雷射流量計等等都是普遍存在精度低的技術問題。

發明內容
本發明為了解決上述存在的技術問題而提供了一種智能光電磁流量計，它採用了閉環控制系統，並利用動態平衡機構實現了測量精度的提高並在該領域填補了兩項空白，在實際測量中將取得了顯著效果。本發明是這樣實現的
智能光電磁流量計，是穿過殼體貫通設置被測量管路，被測量管路內的中心軸上套裝有磁轉子，磁轉子兩端均設有磁轉子限位；在殼體內的被測量管路的外部設有帶骨架的磁感應線圈，磁感應線圈與聯動裝置的後端相連接，聯動裝置通過支架固定在殼體內；聯動裝置前端的兩側裝有光發射和接收裝置，微處理器系統和顯示板按裝在殼體內；殼體上裝有顯示窗；被測管路的上下部分別設有法蘭盤。所述的測量磁感應線圈外徑比被測量管路的外徑大，磁感應線圈的匝數與磁轉子的磁場強度相對應。所述的法蘭盤，為上法蘭和下法蘭；上法蘭和上安裝卡設裝在殼體的上部，下安裝卡和下法蘭設裝在殼體的下部。所述的聯動裝置上設有透光孔。本發明的優點是採用了閉環系統並利用動態平衡機制顯著的提高了精度。為了實現計量精度的提高利用電磁感應定律採用了磁感應線圈通過聯動裝置依據槓桿原理按一定比例傳遞給光發射和接收裝置使得該裝置產生一變化的電流傳送給微處理器系統，該系統將這一變化的電流經處理後反饋給磁感應線圈實現了閉環控制，提高了精準程度。本發明還由於米用微處理器系統向磁感應線圈送電來感應磁轉子的磁場變化量結構，這樣一來就既解決了磁轉子的回程誤差又提高了隨動能力。
本發明具備很明顯的個性特點是
一、整個系統是閉環系統，本系統中包含了電磁原件既磁轉子，磁感應線圈，聯動裝置，光電原件既光發射和接收裝置和微處理器系統，以往流量計是採用開環系統從傳感器到轉換器再到顯示裝置，本系統是從電磁感應線圈採樣系統通過連動裝置到光電感應系統既光發射和接收裝置再到微處理器系統的處理電路，包括顯示和遠傳，最後反饋到電磁感應線圈7米樣系統的一個閉環系統。二、動態平衡測量，以往在流量計的測量中各種波動是給測量帶來誤差的主要因素，本系統採用動態平衡機構提高了測量精準程度。三、智能化處理，本系統根據溫度採集參數來對系統進行補償，修正處理，平衡跟蹤是本系統的一大特點，因為以往的流量計中沒有閉環動態平衡機構所以也不具備平衡跟蹤的特點。本發明具備的實用特點是
一、由於本系統是非接觸式的，所以對被測量介質適用範圍很寬，不但對氣體，液體都可以進行測量也可以對酸鹼性介質進行測量，還可以對不同密度，粘度的介質進行測量。二、由於本系統精度的提高使得本流量計可以廣泛應用於航天、航空、航海、醫藥、化工、石油、冶金、礦山、大專院校、科研機構等領域。本發明不但適用各種介質，各種生產環境，各個領域，各種測量和控制過程而且還有很可觀的市場前景和較高的實用價值。三、本系統既具有非接觸式的特點又具有良好的封閉性，所以可以應用於環境比較惡劣的生產現場。在防塵，防爆方面也能滿足國家制定的相關規定和標準。本發明具備的進步性特點是
一、閉環系統的整體構思和實現提高了本流量計的測量精度，取得了進步性的發展和填補了該流量計領域的一項空白。二、本系統採用動態平衡機構使得本流量計了在該領域是獨有的結構機制又填補
了一項空白。


圖I是本發明的結構示意 圖2是圖I的側視 圖3是圖I的剖視 圖4是圖2的剖視圖。圖中被測量管路I，殼體2，磁轉子3，光發射和接收裝置4，聯動裝置5，支架6，磁感應線圈7，線圈限位8，微處理器系統9，磁轉子限位10，殼體安裝卡11，中心軸12，顯示板13，顯示窗14，磁轉子限位15，上法蘭16，下法蘭17，上安裝卡18，下安裝卡19。
具體實施例方式如圖I至圖4所示，本發明是一種智能光電磁流量計，它是採用閉環控制系統。穿過殼體2貫通設置被測量管路1，被測量管路I內的中心軸12上套裝有磁轉子3，磁轉子3兩端均設有磁轉子限位15 ;在殼體2內的被測量管路I的外部設有帶骨架的磁感應線圈7，磁感應線圈7的骨架與聯動裝置5的一端相連接，聯動裝置5通過支架6固定在殼體2內；所述的測量磁感應線圈7外徑比被測量管路I的外徑大，磁感應線圈7的匝數與磁轉子3的磁場強度相對應。聯動裝置5後端與磁感應線圈7連接，中端與支架6連接，前段延至光發射和接收裝置4中並設有一透光孔，微處理器系統9固定在殼體2內；顯示板13固定設置在殼體2內，與顯示板13對應位置的殼體2上設有顯示窗14 ;殼體2的上下部分別設有法蘭盤，上法蘭16和上安裝卡18設在在殼體2的上部，下安裝卡19和下法蘭17設在殼體2的下部。具體說本發明是在被測量封閉直立管路即被測量管路I中加裝一磁轉子3，其磁轉子3兩端一定距離裝有限位原件即磁轉子限位15，使其在不同的流量情況下沿中心軸12做上下移動動作，以此給出一個變化的磁感應強度並作用於感應線圈7來作為檢測裝置的檢測信號。在被測量封閉直立管路即被測量管路I外加裝一有骨架的磁感應線圈7，該磁感應線圈7與被測量管路I的外徑留有一定空隙，以便使磁感應線圈7有可以移動的空間，磁感應線圈7的骨架與聯動裝置5相連接，聯動裝置5通過支架6來固定。 聯動裝置5的另一端的兩側裝有光發射和接收裝置4電路，發射接收電路信號送到微處理器系統9。微處理器系統9輸出信號送到磁感應線圈7。微處理器系統9還具有處理數據，顯示數據和遠傳功能。本發明具體實施步驟如下
I、根據用戶需要選擇橫管路的長度和管徑，在其中間連接一直立的測量管路即被測量管路I，被測量管路I中放一帶限位裝置的磁轉子3該轉子的重量和磁場強度根據被測物體的流速和介質選取。2、被測量管路I外面在與磁轉子3相應的位置即磁感應線圈7的上邊緣不低於磁轉子3的下邊緣，磁感應線圈7的下邊緣不高於磁轉子3的上邊緣，裝有比被測量管路I外徑大一毫米的間距的測量磁感應線圈7，該線圈的匝數與磁轉子3的磁場強度有關。測量感應線圈7的骨架與聯動裝置5相連接。3、聯動裝置5的另一端的兩側裝有光發射和接收裝置4，該裝置是通過支架6來固定測量磁感應線圈7的。光發射和接收裝置4左右可微調，聯動裝置5上下可微調，用以保證光發射和接收裝置4與聯動裝置5的正確位置。4、微處理器系統9是把光發射和接收裝置4的信號經過相應的處理反饋給測量磁感應線圈7，調整測量磁感應線圈7的電流使得這個系統達到一個新的平衡。同時微處理器還將該信號送給顯示裝置，用標準的RS232或4-20mA的標準電流送給用戶端。本發明所述的測量磁感應線圈7將磁轉子3的磁場變化下的變化力通過聯動裝置5傳遞給光發射和接收裝置4，光發射和接收裝置4又將這一變化量送到微處理器系統9，經過微處理器系統9處理後反饋給測量磁感應線圈7，這樣構成的閉環系統。利用動態平衡機制使得系統隨流量的變化而不斷的形成新的平衡。
本發明是根據磁感應線圈7受力大小正比於磁轉子3磁場強度和磁感應線圈7通過的電流之積既FocBI當磁轉子3在不同流量的情況下將產生位移也就是磁轉子3對磁感應線圈7的磁場強度發生了變化時，如當磁轉子3升高磁場強度減小時聯動裝置5將向下移動此時光電原件即光發射和接收裝置4將這一變化信號發送給微處理器系統9，微處理器系統9將增加磁感應線圈7的電流量使得磁場強度與磁感應線圈7的電流乘積保持一個新的恆定值即達到了一個新的平衡。也就是通過磁感應線圈7中的電流的變化來反映被測管路I中流量的變化。 微處理器系統9將這一信號經過換算，修正，濾波處理送到顯示裝置。通過這樣動態平衡閉環系統的整個過程將能達到千分之零點一的解析度，精度可以達到千分之二。該系統的微處理器系統還將標準的RS232輸出提供給用戶，也可以提供電流為4-20mA的標準信號。本發明安裝流程為
(O首先將磁感應線圈7套入被測量管路I中，再焊接被測量管路I的兩端法蘭；
(2)安裝好磁轉子3後再調整磁感應線圈7的位子並固定好線圈限位8；
(3)殼體2預裝在被測量管路I中，安裝好支架6，再把聯動裝置7安裝在支架6上；
(4)調整殼體2使聯動裝置7的後端與磁感應線圈7的上邊緣吻合併安裝固定螺絲；
(5)安裝好光發射和接收裝置4；
(6)安裝好微處理器系統9；
(7)最後安裝固定好殼體安裝卡11。
權利要求
1.智能光電磁流量計，其特徵是穿過殼體(2)貫通設置被測量管路(1)，被測量管路(1)內的中心軸(12)上套裝有磁轉子(3)，磁轉子(3)兩端均設有磁轉子限位(15);在殼體(2)內的被測量管路(I)的外部設裝有帶骨架的磁感應線圈(7)，磁感應線圈(7)與聯動裝置(5)的後端相連接，聯動裝置(5)通過支架(6)固定在殼體(2)內；聯動裝置(5)前端的兩側設裝有光發射和接收裝置(4)，微處理器系統(9)和顯示板(13)設裝在殼體(2)內；殼體(2)上設裝有顯示窗(14);被測管路(I)的上下部分別設裝有法蘭盤。
2.根據權利要求I所述的智能光電磁流量計，其特徵是所述的測量磁感應線圈(7)夕卜徑比被測量管路(I)的外徑大，磁感應線圈(7)的匝數與磁轉子(3)的磁場強度相對應。
3.根據權利要求I所述的智能光電磁流量計，其特徵是所述的法蘭盤，為上法蘭(16)和下法蘭(17);上法蘭(16)和上安裝卡(18)設在在殼體(2)的上部，下安裝卡(19)和下法蘭(17)設在殼體(2)的下部。
4.根據權利要求I所述的智能光電磁流量計，其特徵是所述的聯動裝置(5)上設有透光孔。
全文摘要
本發明屬於儀器儀表計量測量技術領域，尤其涉及一種智能光電磁流量計，通過電磁光電相結合利用微處理器實現高精度智能化處理的流量計。本發明是穿過殼體貫通設置被測量管路，被測量管路內的中心軸上套裝有磁轉子，磁轉子兩端設有磁轉子限位；殼體內的被測量管路的外部設有帶骨架的磁感應線圈，磁感應線圈與聯動裝置的後端相連接，聯動裝置通過支架固定在殼體內；聯動裝置前端的兩側設裝有光發射和接收裝置，微處理器系統和顯示板設裝在殼體內；殼體上設裝有顯示窗；被測管路的上下部分別設裝有法蘭盤。本發明測量精度顯著，隨動能力較高，對氣體、液體、酸鹼性介及不同密度粘度的介質均可進行測量，應用領域廣泛，具有可觀的市場前景和實用價值。
文檔編號G01F1/58GK102636224SQ20121014436
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者趙緒財, 陳平, 陳明傑 申請人:瀋陽北星儀表製造有限公司, 陳明傑