一種流量計輸出累計脈衝的檢測裝置製造方法
2023-06-16 06:32:11 1
一種流量計輸出累計脈衝的檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種流量計輸出累計脈衝的檢測裝置，該裝置的工作流程大體為：當PLC輸出開始檢定有效信號後，流量計的輸出脈衝信號通過脈衝處理電路的整形、濾波後進入PLC，PLC可以實現脈衝計數的功能。本實用新型通過將一般流量計輸出的0-5V或者0-24V的電壓脈衝信號轉換為PLC輸入能夠識別的開關脈衝信號，實現了脈衝的計數功能；採用雙時間法的原理提高了脈衝計數的準確性；PLC可以實現最高60kHz的開關脈衝信號準確計數；利用此方法能夠顯著的提高脈衝檢測的準確性，保證了流量計累計流量的精度。
【專利說明】一種流量計輸出累計脈衝的檢測裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於流量計信號檢測【技術領域】，具體地來說是涉及一種流量計輸出累 計脈衝的檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 流量計量是計量科學技術的組成部分之一，它被普遍用於冶金、電力、煤炭、化工、 石油、交通、修建、輕紡、食物、醫藥、農業、情況維護及人民日常生涯等國民經濟各個範疇， 是開展工農業出產，節省動力，改良產物質量，進步經濟效益和治理程度的主要依靠，在國 民經濟中據有主要的位置。在流量計出廠之前，必須對流量計的各個性能進行檢測，流量計 的累積量是最主要的性能之一。大多數流量計的累積量是通過脈衝信號輸出的，因此，可靠 準確的計量脈衝數是檢定流量計累積量的主要前提。目前，大多數的累積量脈衝數都是以 整數位單位，無法保證脈衝數的準確性。針對上述問題，才有這種檢測方法能夠有效的解決 該問題。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的就是針對現有技術的不足，提出了一種流量計輸出累計脈衝的 檢測裝置，有效的保證了輸出脈衝的準確性。
[0004] 本實用新型解決技術問題所採取的技術方案為：通過一種脈衝處理電路，將一般 流量計輸出的幅值為0-5V或者0-24V的電壓脈衝信號轉化為PLC輸入能夠識別的開關脈 衝信號。通過PLC的控制，只有在PLC發出開始檢定信號後，脈衝處理電路才會對流量計輸 入的脈衝進行處理。通過將脈衝處理電路的輸出端連接到PLC的輸入端，通過PLC實現流 量計輸出脈衝的準確計數。
[0005] 脈衝處理電路包括第一輸入端J0、第一電阻R0、第二電阻R1、第三電阻R2、第四電 阻R3、第五電阻R4、第六電阻R5、第七電阻R6、第八電阻R7、第一三極體Q1、第一光電隔離 晶片U1、第二光電隔離晶片U3、第三光電隔離晶片U5、第四光電隔離晶片U6、第一晶片U2、 第二晶片U4、第三晶片U7、和第一輸出端J1 ;輸入端J0的第4腳接到R0和R9 -端，R0的 另一端接到24V電壓上，R9的另一端接到第一三極體Q1的基極，第一三極體Q1的集電極 接到第二電阻R1的一端，第二電阻R1的另一端接到24V上，第一三極體Q1的發射極接到 第一光電隔離晶片U1的第1腳，第一光電隔離晶片U1的第2腳接到第一輸入端J0的第3 腳，第一光電隔離晶片U1的第3腳同時接到第三電阻R2的一端和第一晶片U2的1A端，第 一光電隔離晶片U1的第4腳接到5V的地，第一晶片U2的1Y端接到第一晶片U2的6A端 和第二晶片U4的2CP端，第一晶片U2的GND端接到5V的地上，第一晶片U2的VCC端接到 5V上，第一晶片U2的6Y端接到第三晶片U7的3B端，第三晶片U7的GND端接到5V地上， 第三晶片U7的VCC端接到5V上，第三晶片U7的3A端接到第二晶片U4的2Q-上，第三芯 片U7的3Y端接到第二光電隔離晶片U3的第2腳，第二光電隔離晶片U3的第1腳接到第 四電阻R3的一端，第四電阻R3的另一端接到5V上，第二光電隔離晶片U3的第3腳接到輸 出端J1的第3端上，第二光電隔離晶片U3的第4腳接到輸出端J1的第1端上，第一輸入 端J0的第2端接到第七電阻R6的一端上，第七電阻R6的另一端接到第三光電隔離晶片U5 的第1腳，第一輸入端J0的第1端接到第三光電隔離晶片U5的第2腳，第三光電隔離晶片 U5的第4腳接到第八電阻R7的一端和第二晶片U4的2D端，第八電阻R7的另一端接到5V 上，第三光電隔離晶片U5的第3腳接到5V的地上，第二晶片U4的GND端接到5V的地上， 第二晶片U4的VCC端接到5V上，第二晶片U4的2R-D端接到第五電阻R4的一端，第五電 阻R4的另一端接到5V上，第二晶片U4的2S-D端接到第六電阻R5的一端和第四光電隔離 晶片U6的第1腳，第六電阻R5的另一端接到5V上，第二晶片U4的2Q端接到第四光電隔 離晶片U6的第2腳，第四光電隔離晶片U6的第4腳接到輸出端J1的第2腳上，第四光電 隔離晶片U6的第3腳接到輸出端J1的第3腳上；
[0006] 第一輸入端J0的第4端需要接入流量計的脈衝輸出信號正端，第一輸入端J0的 第3端需要接入流量計的脈衝輸出信號負端和24V的地，第一輸入端J0的第2端需要接入 PLC的輸出24+上，第一輸入端J0的第1端需要接入PLC的輸出端Y0上；第一輸出端J1的 第1端接到PLC輸入端的X0上，第一輸出端J1的第2端接到PLC輸入端的X10上，第一輸 出端J1的第3端接到PLC輸入端的COM上。
[0007] 第一三極體Q1採用的是NPN型三極體9013 ;第一光電隔離晶片U1、第二光電隔 離晶片U3、第三光電隔離晶片U5、第四光電隔離晶片U6採用的都是TLP521-1晶片；第一 晶片U2採用的為74HC14晶片；第二晶片U4採用的是74HC74晶片；第三晶片U7採用的是 74HC08晶片；採用的PLC為三菱的FX1N系列PLC。
[0008] 當PLC的輸出信號Y0由有效到無效的過程中，脈衝處理電路將輸入電壓脈衝轉換 為輸出開關信號，X0記錄的是這個過程中輸入脈衝信號中存在多少個上升沿脈衝信號。X10 記錄的是Y0有效後第一個上升沿到Y0無效後第一個上升沿停止的時間。
[0009] 本實用新型通過將電壓脈衝信號轉化為開關脈衝信號，採用PLC實現了流量計輸 出脈衝的準確計數。脈衝處理電路能夠有效的將輸入型號進行整形，濾波，消除了流量計輸 出脈衝信號中可能存在的幹擾信號。
[0010] 本實用新型採用的PLC檢測脈衝信號頻率可以到60kHz，然而一般的流量計輸出 最大的頻率只能達到5kHz左右，這個方法可以使用到各種脈衝輸出的流量計中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型的結構示意圖
[0012] 圖2是本實用新型的具體脈衝處理電路
【具體實施方式】
[0013] 以下結合附圖進一步說明本實用新型。
[0014] 如圖1所示，本實用新型需要5V電源和24V電源供電，5V的電源是為晶片提供的， 24V電源作為輸入脈衝信號的提供動力，只要輸入電壓脈衝信號的峰值大於IV，本電路都 能輸入脈衝信號轉化為0-24V的脈衝信號，有效地抑制了峰值小於IV的幹擾信號。只有在 PLC輸出脈衝開始計數有效信號後，脈衝處理電路才會進行工作。
[0015] 如圖2所示，本實用新型的具體電路包括4個光電隔離部分、1個三極體驅動部分、 2個非門處理部分、1個D觸發器處理部分和1個與門處理部分。JO的第4端需要接入流量 計的脈衝輸出信號正端，J0的第3端需要接入流量計的脈衝輸出信號負端和24V的負端， 在脈衝信號的正端，加載了 24V的電壓，提高了輸入信號的電壓，只有在J0的第3端連接到 24V電源的負端，才能保證輸入脈衝的電壓峰值得到提升，增加了電路的驅動能力。J0的 第2端需要接入PLC的輸出端24+上，輸入端J0的第1端需要接入PLC的輸出端Y0上，只 有PLC的輸出信號Y0有效時，脈衝處理電路才會進入工作。輸出端J1的第1端接到PLC輸 入端的X0上，輸出端J1的第2端接到PLC輸入端的X10上，第一輸出端J1的第3端接到 PLC輸入端的COM上，在PLC的輸入端中，X0、XI、X2、X3、X4和X5為高數計數器輸入埠， 其中X0和XI為超高數計數器，可以計量的最高頻率為60kHz，X2、X3、X4和X5作為高速計 數器，可以計量的最高頻率為10kHz，在進行累計脈衝計數時，由於最高脈衝頻率只能達到 5kHz左右，故可以採用其中的任何一路。輸出端J1的第2端是用來測量雙時間法中的T2 時間。可以接到PLC輸入端的任何X埠上。
[0016] 本實用新型的工作原理：
[0017] 在進行累積量採集時，採用雙時間法能夠有效的保證脈衝個數的準確性，在流量 脈衝信號穩定的條件下，準確的脈衝數為：
【權利要求】
1. 一種流量計輸出累計脈衝的檢測裝置，其特徵在於：包括脈衝處理電路和進行開關 量脈衝採集的PLC ; 脈衝處理電路包括第一輸入端J0、第一電阻R0、第二電阻R1、第三電阻R2、第四電阻 R3、第五電阻R4、第六電阻R5、第七電阻R6、第八電阻R7、第一三極體Q1、第一光電隔離晶片 U1、第二光電隔離晶片U3、第三光電隔離晶片U5、第四光電隔離晶片U6、第一晶片U2、第二 晶片U4、第三晶片U7、和第一輸出端J1 ;輸入端J0的第4腳接到R0和R9 -端，R0的另一 端接到24V電壓上，R9的另一端接到第一三極體Q1的基極，第一三極體Q1的集電極接到 第二電阻R1的一端，第二電阻R1的另一端接到24V上，第一三極體Q1的發射極接到第一 光電隔離晶片U1的第1腳，第一光電隔離晶片U1的第2腳接到第一輸入端J0的第3腳， 第一光電隔離晶片U1的第3腳同時接到第三電阻R2的一端和第一晶片U2的1A端，第一 光電隔離晶片U1的第4腳接到5V的地，第一晶片U2的1Y端接到第一晶片U2的6A端和 第二晶片U4的2CP端，第一晶片U2的GND端接到5V的地上，第一晶片U2的VCC端接到5V 上，第一晶片U2的6Y端接到第三晶片U7的3B端，第三晶片U7的GND端接到5V地上，第三 晶片U7的VCC端接到5V上，第三晶片U7的3A端接到第二晶片U4的2Q-上，第三晶片U7 的3Y端接到第二光電隔離晶片U3的第2腳，第二光電隔離晶片U3的第1腳接到第四電阻 R3的一端，第四電阻R3的另一端接到5V上，第二光電隔離晶片U3的第3腳接到輸出端J1 的第3端上，第二光電隔離晶片U3的第4腳接到輸出端J1的第1端上，第一輸入端J0的 第2端接到第七電阻R6的一端上，第七電阻R6的另一端接到第三光電隔離晶片U5的第1 腳，第一輸入端J0的第1端接到第三光電隔離晶片U5的第2腳，第三光電隔離晶片U5的 第4腳接到第八電阻R7的一端和第二晶片U4的2D端，第八電阻R7的另一端接到5V上， 第三光電隔離晶片U5的第3腳接到5V的地上，第二晶片U4的GND端接到5V的地上，第二 晶片U4的VCC端接到5V上，第二晶片U4的2R-D端接到第五電阻R4的一端，第五電阻R4 的另一端接到5V上，第二晶片U4的2S-D端接到第六電阻R5的一端和第四光電隔離晶片 U6的第1腳，第六電阻R5的另一端接到5V上，第二晶片U4的2Q端接到第四光電隔離芯 片U6的第2腳，第四光電隔離晶片U6的第4腳接到輸出端J1的第2腳上，第四光電隔離 晶片U6的第3腳接到輸出端J1的第3腳上； 第一輸入端J0的第4端需要接入流量計的脈衝輸出信號正端，第一輸入端J0的第3 端需要接入流量計的脈衝輸出信號負端和24V的地，第一輸入端J0的第2端需要接入PLC 的輸出24+端子上，第一輸入端J0的第1端需要接入PLC的輸出端Y0上；第一輸出端J1 的第1端接到PLC輸入端的X0上，第一輸出端J1的第2端接到PLC輸入端的X10上，第一 輸出端J1的第3端接到PLC輸入端的COM上。
【文檔編號】G01F25/00GK204202713SQ201420708530
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】高科, 趙偉國 申請人:中國計量學院