磁懸浮光電掃描式流量儀的製作方法

2023-12-02 10:41:06

專利名稱：磁懸浮光電掃描式流量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流量儀表，特別是磁懸浮光電掃描式流量儀。
背景技術：
現有的浮子流量表是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下 移動的浮子組所組成。被測流體從下向上經過錐管和浮子形成的環隙時，浮子上下端產生 差壓形成浮子上升的力，當浮子所受上升力大於浸在流體中浮子重量時，浮子便上升，環隙 面積隨之增大，環隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用於浮子的上升力亦隨 著減少，直到上升力等於浸在流體中浮子重量時，浮子便穩定在某一高度。浮子在錐管中高 度和通過的流量有對應關係。在這種儀表中流量數值多數為錶針式結構，而採用數字式則 通過浮子內的磁性位置通過磁讀頭進行讀取，通過電路處理進行顯示，由於磁性位置通過 磁讀頭轉換精度有限，影響了浮子流量表的精度，最高設計在1級表的精度。
發明內容本實用新型的目的是提供一種精度高的磁懸浮光電掃描式流量儀。本實用新型的目的是這樣實現的，磁懸浮光電掃描式流量儀，它至少包括殼體、 殼體內的錐形管和浮子，其特徵是殼體包括內外殼體，外殼體密封腔有磁懸浮光電掃描電 路；錐形管在內殼體內，錐形管內有磁浮子，內殼體外臂有流量標記，錐形管內的磁浮子上 下移動，內外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路讀取內殼體外臂的流量標記，磁懸浮光電掃 描電路通過處理單元將讀取的流量標記轉換成流量信號進行輸出。所述的內殼體外臂的流量標記是線性標記。所述的內殼體外臂的流量標記是非線性標記。所述的內殼體外臂的流量標記是格雷碼。所述的磁懸浮光電掃描電路包括光電讀取電路、電池和處理器，處理器將讀取和 處理的流量值通過光電輸出電路發送到二次儀表。W009]所述的處理器電連接有射頻電 路，處理器將讀取和處理的流量信息通過射頻電路發送到二次儀表。所述的處理器電連接有發光二極體，處理器將讀取和處理的流量信息通過發光二 極管發送到光纖耦合器的輸入端，再由光纖傳送到二次儀表。本實用新型的優點是由於內殼體外臂有流量標記，錐形管是磁浮子，內外殼體之 間是磁懸浮光電掃描電路，流量變化時，磁浮子在錐形管上下移動，讀取內殼體外臂的流量 標記，磁懸浮光電掃描電路通過處理單元將讀取的流量標記轉換成流量信號進行輸出。而 流量標記採用格雷碼，流量標記可以是線性標記或非線性標記。最後由磁懸浮光電掃描電 路讀取進行二次處理，不僅能保證流量的精度，而且簡化了流量表的加工工藝。

下面結合實施例附圖對本實用新型作進一步說明[0012]圖1是本實用新型實施例結構示意圖；圖2是磁懸浮光電掃描電路帶光纖耦合器的電路原理圖；圖3是磁懸浮光電掃描電路帶有射頻電路的電路原理圖。圖中1、內殼體；2、磁環；3、外殼體；4、定位杆；5、流體流出通道；6、磁懸浮光電 掃描電路；7、錐形管；8、內外殼體密封腔；9、磁浮子；10、定位架；11、發光管；12、光纖耦合 器；13、光纖；14、射頻發射電路；15、格雷編碼流量標記；16、光電讀取電路；17、電池；18、 處理器；19、背景光發光二極體；20、光電接收管；21、外定時電路；22、二次儀表；23、射頻接 收電路。
具體實施方式
如圖1所示，磁懸浮光電掃描式流量儀，流量儀的殼體包括內殼體1和外殼體3， 內外殼體密封腔之間有磁懸浮光電掃描電路6 ；磁懸浮光電掃描電路6固定在環形殼體內， 環形殼體上端或下端固定磁環2，內殼體1外臂有格雷編碼流量標記15，格雷編碼流量標記 15可以是線性標記流量，也可以是非線性標記流量。在內殼體1內固定錐形管7，錐形管7 內有磁浮子9，流量通過時，磁浮子9在錐形管7內或上或下移動，磁浮子9與錐形管7之間 形成間隙，間隙的大小與流量有關，流體通過流體流出通道5流出，間隙大小與格雷編碼流 量標記15相對應(或線性或非線性對應)。通過內外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路6讀 取內殼體外臂的格雷編碼流量標記15，磁懸浮光電掃描電路6通過處理單元將讀取的流量 標記轉換成流量信號進行輸出。為了使磁浮子9一直處在錐形管7內均衡的位置，磁浮子9 帶有上下定位杆4，定位杆4定位在定位架10的滑道內，定位架10不會影響流體流動。磁 懸浮光電掃描電路6懸浮底部有與磁浮子9配套的磁環，磁浮子9上下移動時，磁懸浮光電 掃描電路6掃描內殼體外臂的格雷編碼流量標記15。實施例1圖2是一個通過光纖13向二次表輸出流量信息的磁懸浮光電掃描電路6電 路原理圖，磁懸浮光電掃描電路6包括光電讀取電路16、電池17和處理器18 (單片機 EM78P458)，單片機EM78P458I/0 口電連接有光電讀取電路16，光電讀取電路16由背景光 發光二極體19和光電接收管20組成，背景光發光二極體19在讀取格雷編碼流量標記15 時工作發光，向內殼體1和外殼體3之間的腔體提供光強，光電接收管20與格雷編碼流量 標記15每一個碼一一對應，背景光發光二極體19發光(工作100US以下時間)時，單片機 EM78P458通過對應的I/O 口讀取每一個光電接收管20的光強信息，為高電平時讀值為1， 為低電平時讀值為0 (也可以相反)。最後將讀取的流量信息通過紅外發光管11發送到外 殼體3上的光纖耦合器12，再由光纖13發送到二次儀表22。實施例2圖3是一個通過射頻發射電路向二次表輸出流量信息的磁懸浮光電掃描電路6 電路原理圖，磁懸浮光電掃描電路6包括光電讀取電路16、電池17和處理器18 (單片機 EM78P458)，單片機EM78P458I/0 口電連接有光電讀取電路16，光電讀取電路16由背景光 發光二極體19和光電接收管20組成，背景光發光二極體19在讀取格雷編碼流量標記15 時工作發光，向內殼體1和外殼體3之間的腔體提供光強，光電接收管20與格雷編碼流量 標記15每一個碼一一對應，背景光發光二極體19發光(工作100US以下時間)時，單片機EM78P458通過對應的I/O 口讀取每一個光電接收管20的光強信息，為高電平時讀值為1， 為低電平時讀值為0 (也可以相反)。最後將讀取的流量信息通過射頻發射電路14發送到 射頻接收電路23，由射頻接收電路23通過接口與二次儀表22電連接，通過二次儀表22顯
示流量。 由於單片機EM78P458不能在連續的工作狀態下工作，這樣功耗大，由電池17提 供的電流會在很短的時間下消耗完，因此，單片機EM78P458是以周期性的工作方式進行， 每0. 1S-1S工作一次，每次工作時間200US。這樣可保持長時間的工作，如電池17採用 3.6V/2A，流量計可連續工作3年以上。保證單片機EM78P458定時工作由電連接的外定時 電路21提供0. 1S-1S的定時時間。
權利要求磁懸浮光電掃描式流量儀，它至少包括殼體、殼體內的錐形管和浮子，其特徵是殼體包括內外殼體，內外殼體之間有磁懸浮光電掃描電路(6)；錐形管(7)在內殼體(1)內，錐形管(7)內有磁浮子(9)，內殼體(1)外臂有流量標記，錐形管(7)內的磁浮子(9)上下移動，內外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路(6)讀取內殼體(1)外臂的流量標記，磁懸浮光電掃描電路(6)通過處理單元將讀取的流量標記轉換成流量信號進行輸出。
2.根據權利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量儀，其特徵是所述的內殼體(1)外臂 的流量標記是線性標記。
3.根據權利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量儀，其特徵是所述的內殼體(1)外臂 的流量標記是非線性標記。
4.根據權利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量儀，其特徵是所述的內殼體(1)外臂 的流量標記是格雷碼。
5.根據權利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量儀，其特徵是所述的磁懸浮光電掃 描電路(6)包括光電讀取電路(16)、電池(17)和處理器(18)，處理器(18)將讀取和處理的 流量值通過光電輸出電路發送到二次儀表(22)。
專利摘要本實用新型涉及一種流量儀表，特別是磁懸浮光電掃描式流量儀，它至少包括殼體、殼體內的錐形管和浮子，其特徵是殼體包括內外殼體，內外殼體之間有磁懸浮光電掃描電路；錐形管在內殼體內，錐形管內有磁浮子，內殼體外臂有流量標記，錐形管內的磁浮子上下移動，內外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路讀取內殼體外臂的流量標記，磁懸浮光電掃描電路通過處理單元將讀取的流量標記轉換成流量信號進行輸出。它不僅能保證流量的精度，而且簡化了流量表的加工工藝。
文檔編號G01F1/52GK201653469SQ200920317910
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月20日 優先權日2009年12月20日
發明者劉珉愷 申請人:西安信唯信息科技有限公司