一種智能磁漩渦流量檢測控制系統的製作方法

2023-06-15 09:50:26 1

專利名稱：一種智能磁漩渦流量檢測控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬流量計量系統領域，尤其涉及一種智能磁漩渦流量檢測控制 系統。
背景技術：
磁漩渦流量計是採取法拉利勵磁原理測量卡門渦街的旋渦脫落頻率進而 精確計量流量的儀表，磁漩渦流量檢測裝置是在純計量的基礎上增加智能控制 特別是對流量計本身工作狀態實時監控，計量數據的置信度實時分析，是流量
計在技術概念應用理論上的提升。卡門渦街流量計是基於在一定的雷諾數Re 範圍內，穩定的卡門渦街的量值及旋渦脫落頻率與流體流速成正比的思想進行 設計。電磁流量計是基於導電性液體在垂直於磁場的非磁性測量管內流動，與 流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢的思想進行設計。 理論及實踐證明，電磁流量計存在如下缺點
(1)電磁流量計只能測量導電介質的液體流量，不能測量非導電介質的 流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯裡需考慮。
(2)電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態下的體積流量。 按照計量要求，對於液態介質，應測量質量流量，測量介質流量應涉及到流體 的密度，不同流體介質具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉 換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。
(3)電磁流量計的安裝與調試比其它流量計複雜，且要求更嚴格。變送 器和轉換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝 變送器時，從安裝地點的選擇到具體的安裝調試，必須嚴格按照產品說明書要 求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道 有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必 須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。
(4)電磁流量計用來測量帶有汙垢的粘性液體時，粘性物或沉澱物附著 在測量管內壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上汙垢 物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。
(5)供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測 量誤差。如100mm口徑儀表內徑變化lmm會帶來約2%附加誤差。
(6)變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾 雜一些與流量無關的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測 量流量，必須消除各種幹擾信號，有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的 性能，最好採用微處理機型的轉換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質 選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交幹擾。但改進的儀表結構複雜，
成本較高。
理論及實踐證明，渦街流量計存在如下缺點
(1)渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度 等熱工參數的影響，但液體或蒸汽的最終測量結果應是質量流量，對於氣體， 最終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密 度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
(2) 造成流量測量誤差的因素主要有管道流速不均造成的測量誤差；不 能準確確定流體工況變化時的介質密度；將溼飽和蒸汽假設成幹飽和蒸汽進行 測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大。
(3) 抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差，甚至不能正常 工作。通道流體高流速衝擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動，使測量精度 降低。大管徑影響更為明顯。
(4) 對測量髒汙介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質髒汙或被 汙物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。
(5) 直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D後 20D，才能滿足測量要求。
(6) 耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300'C以下介質的流體流量。 另外，上述兩種流量計工作現場的實際工況不盡相同尤其是應用在化工
企業，儀表工作的現狀無法實時監控，因此，流量計測量的數據的置信度很低，
這嚴重悖離了流量計的基本屬性。

實用新型內容
本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種結構簡單，量程寬， 流量計量數據精確，流量計量表體防腐性好，不結垢，耐磨損，抗幹擾能力強， 可進行遠程檢測控制的智能磁漩渦流量檢測控制系統。
為達到上述目的，本實用新型是這樣實現的
智能磁漩渦流量檢測控制系統，它包括配有流量計量表的抄表終端、 GSM/GPRS網絡及檢測控制中心；在所述流量計量表的表體內固定配有旋渦發 生體；所述旋渦發生體的橫截面為等腰三角形；在所述旋渦發生體內固定配有
磁漩渦流量探頭；在所述流量計量表的表體內還固定配有電磁流量探頭；所述 磁漩渦流量探頭及電磁流量探頭的輸出埠與抄表終端中流量計量表的數據 接口相接；所述檢測控制中心包括單片機、流量計量器、檢測控制端GSM/GPRS/ 網數據機及抄表信息傳輸終端；所述抄表信息傳輸終端的傳輸埠接單片 機及流量計量器的埠；所述單片機的埠與流量計量器的埠相接；所述抄 表終端包括流量計量表及抄表終端GSM/GPRS網數據機；所述流量計量表 的數據傳輸埠接抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸入埠；所述抄表終 端GSM/GPRS網數據機的輸出埠經GSM/GPRS網絡接入檢測控制端 GSM/GPRS網數據機；所述檢測控制端GSM/GPRS網數據機的埠與抄 表信息傳輸終端的埠相接。
作為一種優選方案，本實用新型所述檢測控制中心還設有檢測控制裝置及 計費和査詢裝置；所述檢測控制裝置及計費和查詢裝置並接於單片機及流量計 量器的傳輸埠。
作為另一種優選方案，本實用新型在所述流量計量表的表體內可設有聚四
氣層°
另外，本實用新型所述抄表終端還配有抄表器；所述流量計量表的數據端 口經抄表器與抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸入埠相接。
本實用新型將兩種流量計優勢進行結合，劣勢互補，採用兩種方式同時計 量，使流量計量數據更為精確。本實用新型利用成熟的網路技術將流量測量數 據結合流量計工作狀態進行置信度分析，及時自動調整為最佳工作狀態或進行 實時報警，其量程寬，防腐性好，不結垢，耐磨損，抗幹擾能力強並可進行遠 程檢測控制。本實用新型在用戶端加裝遠程控制裝置，使用成熟的網絡技術建
立足夠容量的伺服器，使用先進的GSM/GPRS無線傳輸技術，對流量計的工作 狀態、採集的數據實時監控，使計量結果的置信度達到人們可以接受的程度， 充分體現了計量器具的公平、公正的屬性。
與現有單一流量計測量技術相比，本實用新型具有如下特點
1、 使用邁克式渦街發生、檢測一體式探頭將被測量流體在流動時產生的 渦旋同流速成正比的渦旋頻率準確檢測出來。
2、 在計量管道採用燒結聚四氟(非金屬襯裡)工藝，不僅使管道光滑水 流更平穩，增加的防腐性、不結垢確保計量準確性。
3、 使用邁克式電磁發生、檢測一體式探頭，不僅降低能耗，同時測量範 圍加大使計量更精確。
4、 綜合性測量進而確保計量的準確性。利用渦街流量計測量原理及電磁 流量計測量原理測量的數據，由控制系統進行置信度分析，結合工作狀態進行 數據傳輸、報警等。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。本實用新型的 保護範圍將不僅局限於下列內容的表述。


圖1為本實用新型表體部分整體結構示意圖2為本實用新型傳輸部分原理框圖3為本實用新型抄表器各元器件連接框圖；具體實施方式
如圖1、 2所示，智能磁漩渦流量檢測控制系統，它包括配有流量計量表 的抄表終端5、 GSM/GPRS網絡及檢測控制中心；在所述流量計量表的表體1內固定配有旋渦發生體2;本實用新型所述旋渦發生體2的橫截面為等腰三角形， 在所述旋渦發生體2內固定配有磁漩渦流量探頭3;在所述流量計量表的表體
1內還固定配有電磁流量探頭4;所述磁漩渦流量探頭3及電磁流量探頭4的
輸出埠與抄表終端5中流量計量表的數據接口相接；所述檢測控制中心包括
單片機、流量計量器、檢測控制端GSM/GPRS/網數據機及抄表信息傳輸終 端；所述抄表信息傳輸終端的傳輸埠接單片機及流量計量器的埠；所述單 片機的埠與流量計量器的埠相接；所述抄表終端5包括流量計量表及抄表 終端GSM/GPRS網數據機；所述流量計量表的數據傳輸埠接抄表終端 GSM/GPRS網數據機的輸入埠；所述抄表終端GSM/GPRS網數據機的 輸出埠經GSM/GPRS網絡接入檢測控制端GSM/GPRS網數據機；所述檢測 控制端GSM/GPRS網數據機的埠與抄表信息傳輸終端的埠相接。所述 檢測控制中心還設有檢測控制裝置及計費和查詢裝置；所述檢測控制裝置及計 費和查詢裝置並接於單片機及流量計量器的傳輸埠 ；在所述流量計量表的表 體1內設有聚四氟層6;所述抄表終端5還配有抄表器；所述流量計量表的數 據埠經抄表器與抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸入埠相接。本實用 新型單片機可採用P89C581, MSP430等通用晶片。所述抄表終端包括抄表器、 抄表終端GSM/GPRS網數據機及流量計量表，流量計量表為現有產品，可 通過抄表器與抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸入端相接。抄表終端 GSM/GPRS網數據機的輸出端經GSM/GPRS網與檢測控制端GSM/GPRS/網調 制解調器相連。抄表終端GSM/GPRS網數據機及檢測控制端GSM/GPRS/網 數據機可將攜帶指令或用戶繳費的信息發送至GSM/GPRS/網，將接收的 GSM/GPRS/網的信號轉換為攜帶指令或用戶繳費的信息，並將此信息傳遞給抄
表終端和檢測控制中心。其中抄表終端可設置多個，抄表終端內的用戶流量計 量表也可設置多個。
如圖3，本實用新型的抄表器包括流量計量表適配器、數據地址控制總線、 CPU和接口電路，流量計量表通過流量計量表適配器和數據地址控制總線接入 接口電路輸入端及CPU,流量計量表可採用有脈衝輸出的電子式流量計量表， 流量計量表適配器包括脈衝計數器和電控開關，電控開關接收抄表器指令，開 關用戶輸配管路。接口電路可完成抄表終端GSM/GPRS網數據機與CPU之 間的數據轉換和緩存；接口電路的輸出端接入抄表終端GSM/GPRS網調製解調 器，抄表器內設置有FLASH存儲器，流量計量表通過流量計量表適配器和數據 地址控制總線接入FLASH存儲器，FLASH存儲器採用掉電數據非遺失存儲器， 其可在掉電情況下對流量計量表的數據進行存儲，保證數據不遺失。
本實用新型在使用時，由檢測控制中心向抄表信息傳輸終端發出抄表消 息，抄表信息傳輸終端按抄表的通訊協議向檢測控制端GSM/GPRS/網調製解調 器發出抄表指令，抄表終端在接到抄表指令後，首先由用戶流量計量表向流量 計量表適配器輸出信號，流量計量表適配器對該信號進行處理，CPU將來自適 配器的脈衝信號進行處理後變為抄表信息，通過GSM/GPRS網傳至檢測控制中 心中的檢測控制端GSM/GPRS/網數據機，該數據機通過抄表信息傳輸 終端將該抄表信息傳輸至檢測控制裝置及計費和査詢裝置進行處理，完成整個 抄表工作。
本實用新型從輸入電極的高頻振蕩信號受到旋渦頻率調製，調製後的高頻 信號進入單片機進行運算與處理，準確檢出置信度高的流量信號，再進入單片 機流量運算和功能處理。單片機上編有時間、日期程序，由大容量串行貯存器
將每日的累積流量予以貯存，並記錄該日期，累積全部日流量就成為總流量。 最後由液晶顯示屏顯示日期、總流量和瞬時流量。或者可通過日流量搜索鍵的 操作，顯示某日期的日流量、故障排除等等，以上功能均可由用戶在公司提供 的網上伺服器進行遠程操作。
權利要求1、一種智能磁漩渦流量檢測控制系統，其特徵在於包括配有流量計量表的抄表終端(5)、GSM/GPRS網絡及檢測控制中心；在所述流量計量表的表體(1)內固定配有旋渦發生體(2)；所述旋渦發生體(2)的橫截面為等腰三角形；在所述旋渦發生體(2)內固定配有磁漩渦流量探頭(3)；在所述流量計量表的表體(1)內還固定配有電磁流量探頭(4)；所述磁漩渦流量探頭(3)及電磁流量探頭(4)的輸出埠與抄表終端(5)中流量計量表的數據接口相接；所述檢測控制中心包括單片機、流量計量器、檢測控制端GSM/GPRS/網數據機及抄表信息傳輸終端；所述抄表信息傳輸終端的傳輸埠接單片機及流量計量器的埠；所述單片機的埠與流量計量器的埠相接；所述抄表終端(5)包括流量計量表及抄表終端GSM/GPRS網數據機；所述流量計量表的數據傳輸埠接抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸入埠；所述抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸出埠經GSM/GPRS網絡接入檢測控制端GSM/GPRS網數據機；所述檢測控制端GSM/GPRS網數據機的埠與抄表信息傳輸終端的埠相接。
2、 根據權利要求1所述的一種智能磁漩禍流量檢測控制系統， 其特徵在於:所述檢測控制中心還設有檢測控制裝置及計費和查詢裝 置；所述檢測控制裝置及計費和查詢裝置並接於單片機及流量計量器 的傳輸埠 。
3、 根據權利要求1或2所述的一種智能磁漩渦流量檢測控制系統，其特徵在於在所述流量計量表的表體(l)內設有聚四氟層(6)。
4、 根據權利要求3所述的一種智能磁漩渦流量檢測控制系統， 其特徵在於所述抄表終端(5)還配有抄表器；所述流量計量表的 數據埠經抄表器與抄表終端GSM/GPRS網數據機的輸入埠相 接。
專利摘要本實用新型屬流量計量系統領域，尤其涉及一種智能磁漩渦流量檢測控制系統，包括配有流量計量表的抄表終端(5)、GSM/GPRS網絡及檢測控制中心；在所述流量計量表的表體(1)內固定配有旋渦發生體(2)，在其內固定配有磁漩渦流量探頭(3)；在計量表體(1)內還固定配有電磁流量探頭(4)；磁漩渦流量探頭(3)及電磁流量探頭(4)的輸出埠與抄表終端(5)中流量計量表的接口相接；抄表終端包括流量計量表及抄表終端GSM/GPRS網數據機；流量計量表的埠接抄表終端GSM/GPRS網數據機的埠；抄表終端GSM/GPRS網數據機的埠經GSM/GPRS網絡接入檢測控制端GSM/GPRS網數據機。
文檔編號G01F1/05GK201210061SQ20082001358
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者孫加勝, 旭 李 申請人:李 旭;孫加勝