精密溫度密度補償流量計的製作方法

2023-10-11 19:42:39 1

精密溫度密度補償流量計的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種精密溫度密度補償流量計，由渦輪流量傳感器和表頭殼體用M2OX1螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機電連接，溫度傳感器、溫度前置放大器和單片機電連接，密度傳感器、電流-電壓轉換電路和單片機電連接，液晶顯示器與單片機電連接。當有液體通過渦輪流量傳感器時，流量信號經過流量前置放大器放大後送給單片機，液體溫度傳感器將溫度信號送給溫度前置放大器，經放大後送給單片機，密度傳感器將密度信號送給電流-電壓轉換電路後送給單片機。單片機自動執行固化好的程序，將採集進來的流量信號、溫度信號和密度信號進行計算，並且將瞬時流量、累積流量、溫度、密度送液晶顯示器顯示。
【專利說明】精密溫度密度補償流量計 所屬【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種機電一體化精密溫度密度補償流量計，尤其是能用於液體化工產 品流量的準確計量。

【背景技術】
[0002] 各種液體產品都有不同的溫度膨脹係數和密度，目前的現有技術中，液體化工產 品的計量多數採用液體渦輪流量傳感器進行計量。例如天津大港儀表廠生產的LW系列渦 論流量傳感器、開封儀表有限公司生產的LW系列渦論流量傳感器，由於本身沒有溫度傳感 器密度傳感器，只能顯示工況流量值，不能將液體化工產品經過機電一體化精密溫度密度 補償、不能現場顯示修正後的精確流量值和介質溫度和密度值。
[0003] 隨著市場經濟的不斷發展，各種領域需要機電一體化精密溫度補償流量計越來越 多，如近年來我國化工產品乙醇、甲醇、甲醛、甲縮醛、二甲醚的生產量和用量驟增，因這些 產品是液體，體積量會隨溫度的變化而改變，許多廠家在原材料和產品的流量計量時，用普 通流量計進行計量。可是普通流量計存在不能自帶精密溫度密度補償功能，精度難以保證。 所以液體化工產品的準確計量一直沒有解決。


【發明內容】

[0004] 本發明提供一種機電一體化精密溫度密度補償流量計，該機電一體化精密溫度密 度補償流量計不僅能對液體化工產品準確計量，而且能方便地現場顯示流量值、溫度值和 密度值。
[0005] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：渦輪流量傳感器和表頭殼體用 M20X1螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機電連接，溫度傳感器、溫度前置 放大器和單片機電連接，密度傳感器、電流-電壓轉換電路和單片機電連接，能自動處理流 量信號、溫度信號和密度信號，液晶顯示器與單片機電連接，鋰電池與主電路連接。當有液 體通過渦輪流量傳感器時，流量信號經過流量前置放大器放大後送給單片機，液體溫度傳 感器將溫度信號送給溫度前置放大器，經放大後送給單片機，密度傳感器將密度信號送給 電流-電壓轉換電路後送給單片機。單片機自動執行固化好的程序，將採集進來的流量信 號、溫度信號和密度信號進行計算，並且將瞬時流量（m 3/h)、累積流量（m3)、溫度（°C )、密度 (t/m3)送液晶顯示器顯示。當液體溫度和密度發生變化時，單片機會根據液體的體積溫度 膨脹係數自動計算和調整液體流量，而達到精密溫度密度補償的目的。
[0006] 本發明的有益效果是：可以在液體化工產品流量計量時，進行精密溫度密度補償， 機電一體化設計避免了外界電磁場的幹擾，由於內電源供電（內置鋰池）所以無須外接電 源，隔爆效果好。並可以實現高準確度計量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 下面結合附圖和具體實施對本發明作進一步的說明：
[0008] 圖1是精密溫度密度補償流量計組成圖。
[0009] 圖2是精密溫度密度補償流量計電路原理框圖。
[0010] 圖1中1.表頭殼體，2.液晶顯示器和電路板，3.渦輪流量傳感器，4.溫度信號電 纜，5.溫度傳感器，6密度信號電纜，7密度傳感器。

【具體實施方式】
[0011] 在圖1中，液晶顯示器和電路板裝入表頭殼體（1)內，渦輪流量傳感器（3)與表頭 殼體用M20X1螺紋連接，溫度傳感器（5)與溫度信號電纜（4) 一端電連接，溫度信號電纜 (4)另一端與表頭殼體（1)電連接，流量傳感器（5)與表頭殼體（1)內電路板電連接，密度 傳感器（7)與密度信號電纜（6) -端電連接，密度信號電纜（6)另一端與表頭殼體（1)電 連接。
[0012] 圖2所描述的電路原理框圖中，【具體實施方式】主要由單片計算機美國Microchip Technology公司生產的PIC16F876(11)擔任數據邏輯運算、數據存儲、流量信號採集、溫 度信號的A/D採集、密度信號的採集和整機硬體的管理，選用瑞士 1ST公司生產的A級微 型鉬熱電阻（分度號PtlOOO)作為介質溫度傳感器（5)，密度傳感器（13)選用川儀自動 化股份有限公司與日本橫河合資生產的EJA微壓差變送器，電流-電壓轉換電路（14)由 精密電阻250 Ω實現，鍵盤由4個2P*2輕觸按鍵（10)擔任，液晶顯示器（2)尺寸為寬 56mm*高39mm(深圳市瑞福達液晶顯示技術有限公司定製），流量傳感器（3)採用天津大 港儀表有限公司生產的LW型渦輪。運算放器TLV2731 (7)擔任溫度信號的前置放大，運算 放大器TLV2731 (7)擔任流量信號的前置放大，CD4060為時基電路（9)，MAX8863為穩壓電 路（6)，RE26500為能量型高容量鋰電池（8)。儀表開始工作時，首先流量傳感器產生的流 量信號經運算放大器TLV2731 (7)將微弱的流量信號放大，然後將信號輸入給單片計算機 PIC16F876(11)的16位計數器。單片計算機PIC16F876(11)根據採集數據自動進行瞬時流 量計算、累積流量計算、再與溫度信號、密度信號進行補償計算，然後將數據經單片計算機 PIC16F876(11)的埠傳給液晶顯示器（2)，液晶顯示器（2)在單片計算機PIC16F876(11) 的控制下依次顯示介質溫度（°C )、介質密度（t/m3)、瞬時流量（m3/h)、累積流量（m3)。同 時將累積流量儲存到單片計算機PIC16F876(11)內部的數據存儲器（EEPR0M)裡。
【權利要求】
1. 一種精密溫度密度補償流量計，其特徵是由渦輪流量傳感器和表頭殼體用M20X1 螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機電連接，溫度傳感器、溫度前置放大 器和單片機電連接，密度傳感器、電流-電壓轉換電路和單片機電連接，能自動處理流量 信號、溫度信號和密度信號，液晶顯示器與單片機電連接，鋰電池與主電路連接，當有液體 通過渦輪流量傳感器時，流量信號經過流量前置放大器放大後送給單片機，液體溫度傳感 器將溫度信號送給溫度前置放大器，經放大後送給單片機，密度傳感器將密度信號送給電 流-電壓轉換電路後送給單片機，單片機自動執行固化好的程序，將採集進來的流量信號、 溫度信號和密度信號進行計算，並且將瞬時流量(m 3/h)、累積流量（m3)、溫度（°C )、密度（t/ m3)送液晶顯示器顯示。
2. 根據權利要求1所述的精密溫度密度補償流量計，其特徵是：液晶顯示器為長方形。
3. 根據權利要求1所述的精密溫度密度補償流量計，其特徵是：液晶顯示器屏同時顯 示瞬時流量、累積流量、溫度、密度。
【文檔編號】G01F15/02GK104089672SQ201410341808
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月16日 優先權日:2014年7月16日
【發明者】齊全福, 李保琴, 王立安, 齊福林, 齊魁, 孫建, 宋豪, 齊昊 申請人:深圳市博瑞蘭特科技有限公司