一種智能型電磁流量傳感器的製作方法

2023-10-30 04:14:32 2

專利名稱：一種智能型電磁流量傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電磁流量測量儀器，具體涉及一種智能型電磁流量傳感器。
背景技術：
目前，公知的電磁流量計，傳感器採用金屬導管+襯裡技術，接地法蘭採用螺釘外接方式。傳感器連接部分通用式法蘭和加持兩種，並且不能互換。轉換器裝配方式有一體式和分體式兩種，採用不同轉換器殼體，功能包括勵磁信號產生，模擬量輸出，脈衝輸出和通訊輸出等。當導電液體通過時，切割磁力線產生感生電動勢，轉換器放大此信號並轉換為相應的流量信號輸出或顯示。現有的智能型電磁流量傳感器裝配結構單一，接地方式不方便，數據採集受環境影響較大，同時結構複雜，加工工藝繁瑣，製造困難，顯示方向不可調，只能嚴格按照規定的方向安裝，從而讀取顯示的輸出信號不方便。

實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型的目的在於提供一種智能型電磁流量傳感器，接地方式方便，連接靈活，結構簡單，顯示方向可調，方便靈活採集數據。為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下一種智能型電磁流量傳感器，包括管體、表頭裝配體、用於感應信號的傳感模塊和用於轉換信號的轉換模塊，所述表頭裝配體設置在所述管體上，所述傳感模塊設置在所述管體內，所述傳感模塊與所述轉換模塊電氣連接；所述傳感模塊包括導管組件、電磁組件和電極，所述電磁組件設置在所述導管組件上，所述電極設置在所述導管組件上；所述導管組件包括導管和接地環，所述接地環設置在所述導管兩端，所述導管兩端設有用於連接的螺紋坎件。優選的，所述轉換模塊設置在電路板上；所述轉換模塊包括用於控制處理所述轉換模塊各單元的MCU處理單元，用於檢測流量及轉換信號的信號處理單元，用於將處理好的信號進行輸出的信號輸出及通訊單元，用於為所述轉換模塊各單元供電的電源單元；所述信號處理單元與所述信號輸出及通訊單元分別與所述MCU處理單元進行電氣連接，所述信號處理單元、所述信號輸出及通訊單元、所述MCU處理單元分別與所述電源單元進行電氣連接；所述轉換模塊還包括用於顯示處理後結果的顯示單元和用於進行外部控制操作的控制單元,所述顯示單元、所述控制單元分別與所述MCU處理單元電氣連接。優選的，所述表頭裝配體上設有顯示屏和按鍵，所述顯示屏與所述顯示單元電氣連接，所述按鍵與所述控制單元電氣連接。優選的，所述電磁組件水平設置在所述導管中部。優選的，所述電極垂直設置在所述導管中部。優選的，所述導管還設有用於固定所述電極的電極座，所述電極設置在所述電極座內。優選的，所述導管為一體成型的管體。優選的，所述導管兩端還設有用於管路連接時密封連接的密封裝置。[0012]優選的，所述顯示屏為通過軟體控制翻轉顯示，實現水平及垂直安裝時達到正視效果的液晶顯示屏；所述按鍵為電容式觸控按鈕。優選的，所述轉換模塊還包括用於對數據進行無線傳輸的無線HART單元，所述無線HART單元與所述MCU處理單元電氣連接。採用本技術方案的有益效果是接地方式方便，連接靈活，結構簡單，顯示方向可調，方便靈活採集數據。通過在導管的兩個端面上設置螺紋坎件，由於傳感器本體以法蘭加持型連接為主，所以通過螺釘裝配及配件，可以實現多種不同的連接方式。為方便現場安裝，顯示單元採用液晶顯示屏，可以獨特翻轉顯示，現場安裝水平與垂直安裝時均能有正視效果，屏幕可以90 °切換顯示方向。通過軟體智能識別，安裝時可以不用考慮水流方向。採用獨特的電容式按鍵可以更好達到IP67效果。

為了更清楚地說明本實用新型實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的爆炸示意圖。圖3為本實用新型的轉換模塊結構示意圖。圖4為本實用新型的轉換模塊在實施例2中的結構示意圖。圖中數字和字母所表示的相應部件名稱1.管體2.表頭裝配體3.導管4.極靴5.線圈6.磁軛7.電極8.密封圈9.接地環10.密封槽11.螺紋坎件12.電極座13.顯示屏14.按鍵15.電路板。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。實施例1如圖1和圖2所示，本實用新型的一種智能型電磁流量傳感器，包括管體1、表頭裝配體2、用於感應信號的傳感模塊和用於轉換信號的轉換模塊，表頭裝配體2設置在管體I上，表頭裝配體2上設有顯示可調的顯示屏13和按鍵14，傳感模塊設置在管體I內，傳感模塊與轉換模塊電氣連接。本實施例中，管體I為鋼管，根據不同的使用場合，還可以為不鏽鋼管、碳鋼管或PPV管。傳感模塊包括導管組件、電磁組件和電極7，電磁組件設置在導管組件上，電極7設置在導管組件上。電磁組件水平設置在導管3中部，電極7垂直設置在導管3中部。導管組件包括導管3和接地環9，導管3兩端設有用於連接的螺紋坎件11，接地環9設置在導管3兩端，接地環9與導管3通過螺釘固定連接。導管3兩端還設有用於管路連接時密封連接的密封裝置，通過密封裝置實現密封連接。實施例中，密封裝置為密封圈8，導管3兩端設有密封槽10，密封圈8設置在密封槽10內，密封圈8和密封槽10相匹配，通過密封圈8實現密封連接。由於傳感器本體以法蘭加持型連接為主，所以通過螺釘裝配配合密封連接及配件，可以實現夾持連接、法蘭連接、螺紋連接、食品卡箍連接等四種不同的連接方式，接地方式方便，連接靈活。電磁組件包括極靴4、線圈5、磁軛6，極靴4設置在導管組件上，線圈5設置在極靴4上，磁軛6套設在線圈5外。本實施例中，通過固定螺栓將極靴4和線圈5依次連接於導管3上，線圈5和極靴4分別設有兩個，並且線圈5和極靴4分別水平對稱設置在導管3中部。電極7設有兩個，並且電極7垂直對稱設置在導管3中部。導管3還設有用於固定電極7的電極座12，電極7設置在電極座12內。導管3為一體成型的管體。導管3採用埋入射出的注塑工藝，代替了傳統的襯裡工藝，使得導管3內孔的粗糙度達到1. 6，由於導管3使用注塑成型工藝，使傳感器結構簡單、功能齊全、加工工藝簡單，同時在保證性能的前提下，提高了零件的一致性、可靠性，還節省·了成本。如圖3所示，轉換模塊設置在電路板15上，電路板15設置在磁軛6外側；轉換模塊包括用於控制處理所述轉換模塊各單元的MCU處理單元，用於檢測流量及轉換信號的信號處理單元，用於將處理好的信號進行輸出的信號輸出及通訊單元，用於為轉換模塊各單元供電的電源單元；信號處理單元與所述信號輸出及通訊單元分別與MCU處理單元進行電氣連接，信號處理單元、信號輸出及通訊單元、MCU處理單元分別與電源單元進行電氣連接；轉換模塊還包括用於顯示處理後結果的顯示單元和用於進行外部控制操作的控制單元，顯示單元、控制單元分別與MCU處理單元電氣連接。電源單元輸入24VDC通過DCtoDC晶片LM317K和變壓晶片產生三路隔離電源給系統供電；信號處理單元由勵磁電路產生磁場，傳感器在磁場的作用下檢測流量信號，並將流量信號轉換為電信號，小信號放大電路將檢測到的信號處理放大，然後經A/D採樣送給MCU處理單元；由於MCU採用C8051F124晶片，其具有128K Flash,8K RAM控制勵磁、信號採集、信號輸出、人機互動、通訊等功能，所以MCU處理單元將A/D採樣的數據處理後分別傳送給顯示單元、信號輸出單元及通訊單元；信號輸出及通訊單元將MCU處理的數據後直接輸出模擬量Γ20πιΑ帶HART，通過I/O開關量控制電路實現開關量輸出；顯示單元通過液晶顯示屏顯示輸出狀態，並通過貼膜按鍵來進行設置，實現人機互動。同時，採用CC2530很好的組網特性，實現級聯組網多級通訊。顯示屏13與顯示單元電氣連接，顯示屏13為通過軟體控制翻轉顯示，實現水平及垂直安裝時達到正視效果的液晶顯示屏，可以獨特翻轉顯示，現場安裝水平與垂直安裝時均能有正視效果，屏幕還可以90°切換顯示方向。按鍵14與控制單元電氣連接，按鍵為電容式觸控按鈕，引入消費類電子炫彩觸控感按鍵方案，達到工業標準工作範圍，為產品做到更好IP67防護。通過採用軟體設置，智能識別流量方向，流量方向雙向可識別，現場安裝時可以不用考慮產品安裝方向，對施工有很大便利。實施例2如圖4所示，其餘與實施例1相同，不同之處在於，轉換模塊還包括用於對數據進行無線傳輸的無線HART單元，無線HART單元與所述MCU處理單元電氣連接。採用基於WirelessHART的工業無線通信，可以進行遠程無線抄表，使用戶接入設備方便，工作效率提高。信號輸出及通訊單元將MCU處理的數據後直接輸出模擬量Γ20πιΑ帶HART，通過COM口和無線HART模塊實現無線傳輸，通過I/O開關量控制電路實現開關量輸出，同時，由於無線HART模塊採用基於WirelessHART的工業無線通信，它是一種專門為過程自動化應用設計的無線網格拓撲結構的網絡通信協議，該網絡使用兼容運行在2. 4GHz工業、科學和醫藥頻段上的無線電IEEE802. 15. 4標準，無線電採用直接序列擴頻、通信安全與可靠的信道跳頻、時分多址同步、網絡上設備間延控通信技術。通過設置無線HART單元，使得所述的智能型電磁流量傳感器具備無線通訊功能，為客戶提供進行無線抄表的功能，提高了工作效率。實施例3 其餘與實施例1相同，不同之處在於，轉換模塊還可以選用GPRS通訊模塊實現Internet遠程登陸上位機軟體通訊，實現靈活、多方式監控電磁流量計的運行狀態。採用本技術方案的有益效果是接地方式方便，連接靈活，結構簡單，顯示方向可調，方便靈活採集數據。由於傳感器本體以法蘭加持型連接為主，所以通過螺釘裝配配合密封連接及配件，可以實現夾持連接、法蘭連接、螺紋連接、食品卡箍連接等四種不同的連接方式，接地方式方便，連接靈活。為方便現場安裝，顯示單元採用液晶顯示屏，可以獨特翻轉顯示，現場安裝水平與垂直安裝時均能有正視效果，屏幕可以90 °切換顯示方向。通過軟體智能識別，安裝時可以不用考慮水流方向。採用獨特的電容式按鍵可以更好達到IP67效果。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，包括管體、表頭裝配體、用於感應信號的傳感模塊和用於轉換信號的轉換模塊，所述表頭裝配體設置在所述管體上，所述傳感模塊設置在所述管體內，所述傳感模塊與所述轉換模塊電氣連接，所述表頭裝配體上設有顯示可調的顯示屏和按鍵；所述傳感模塊包括導管組件、電磁組件和電極，所述電磁組件設置在所述導管組件上，所述電極設置在所述導管組件上；所述導管組件包括導管和接地環，所述接地環設置在所述導管兩端，所述導管兩端設有用於連接的螺紋坎件。
2.根據權利要求1所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述轉換模塊設置在電路板上；所述轉換模塊包括用於控制處理所述轉換模塊各單元的MCU處理單元，用於檢測流量及轉換信號的信號處理單元，用於將處理好的信號進行輸出的信號輸出及通訊單元，用於為所述轉換模塊各單元供電的電源單元；所述信號處理單元與所述信號輸出及通訊單元分別與所述MCU處理單元進行電氣連接，所述信號處理單元、所述信號輸出及通訊單元、所述MCU處理單元分別與所述電源單元進行電氣連接；所述轉換模塊還包括用於顯示處理後結果的顯示單元和用於進行外部控制操作的控制單元，所述顯示單元、所述控制單元分別與所述MCU處理單元電氣連接。
3.根據權利要求2所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述顯示屏與所述顯示單元電氣連接，所述按鍵與所述控制單元電氣連接。
4.根據權利要求1所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述電磁組件水平設置在所述導管中部。
5.根據權利要求1所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述電極垂直設置在所述導管中部。
6.根據權利要求5所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述導管還設有用於固定所述電極的電極座，所述電極設置在所述電極座內。
7.根據權利要求1所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述導管為一體成型的管體。
8.根據權利要求1所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述導管兩端還設有用於管路連接時密封連接的密封裝置。
9.根據權利要求3所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述按鍵為電容式觸控按鈕。
10.根據權利要求3所述的一種智能型電磁流量傳感器，其特徵在於，所述轉換模塊還包括用於對數據進行無線傳輸的無線HART單元，所述無線HART單元與所述MCU處理單元電氣連接。
專利摘要本實用新型公開了一種智能型電磁流量傳感器，包括管體、表頭裝配體、用於感應信號的傳感模塊和用於轉換信號的轉換模塊，所述表頭裝配體設置在所述管體上，所述表頭裝配體上設有顯示可調的顯示屏和按鍵，所述傳感模塊設置在所述管體內，所述傳感模塊與所述轉換模塊電氣連接；所述傳感模塊包括導管組件、電磁組件和電極，所述電磁組件設置在所述導管組件上，所述電極設置在所述導管組件上；所述導管組件包括導管和接地環，所述接地環設置在所述導管兩端，所述導管兩端設有用於連接的螺紋坎件。採用本技術方案的有益效果是接地方式方便，連接靈活，結構簡單，顯示方向可調，方便靈活採集數據。
文檔編號G01F1/58GK202836641SQ20122036220
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者陳怡因 申請人:伊瑪精密電子(蘇州)有限公司