一種電磁測量水錶的製作方法
2023-04-27 07:32:41 2
一種電磁測量水錶的製作方法
【專利摘要】本實用新型的一種電磁測量水錶，包括導管，一對勵磁線圈和一對電極，所述勵磁線圈連接有勵磁驅動電路以發射磁感線，電極將磁感線與導管內導電液體產生的感應電勢電流引出，電極連接有模擬信號處理電路、A/D轉換及採樣控制電路和單片機將感應電勢電流放大轉換成數字電路信號實現流量計算，本實用新型利用電磁感應原理，通過勵磁線圈產生感應電勢，通過感應電勢的強弱來測定被測液體的流速，壓力損失小，測量結果可靠，範圍大，準確度高。
【專利說明】一種電磁測量水錶
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水錶計量測控【技術領域】，特別涉及一種電磁測量水錶。
【背景技術】
[0002]我國是淡水資源嚴重短缺的國家之一，加強對淡水資源的計量與測控，開展節約用水和科學用水管理是唯一正確的解決之道。如何不斷提升水計量器具的測量準確度、降低水錶產品壓力損失的紙板、減少供水管網電力損耗、實現自動抄表及測控自動化，都是水錶製造企業所必須面對和努力予以解決的問題。
[0003]目前水錶產品的應用領域已從飲用水計量為主逐步向冷熱水、供熱熱水、灌溉用水、中水與汙水、工業用水等領域發展；代表水計量技術最核心部分的傳感技術也從傳統的葉輪速度式和活塞容積式計量向電磁、超聲、射流等新型流量傳感與信號處理技術等方面發展。水計量技術與測控自動化的逐步推進與成熟，水錶產品的門類和品種也日趨廣泛和多樣，水錶測量以及成為涵蓋機械、電子、計算機、通信、傳感與信號處理、流體力學及材料等多學科的綜合性學科，產品也從單一終端產品向網絡化和系統集成化發展。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種電磁測量水錶，測量結果不受測量管內流速、溫度、壓力、機械部件阻力的影響，測量準確度高，速度快。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種電磁測量水錶,包括導管,導管外側分別固定有一對勵磁線圈和一對電極，所述勵磁線圈連接有勵磁驅動電路以發射磁感線，電極將磁感線與導管內導電液體產生的感應電勢電流引出，電極連接有模擬信號處理電路和A/D轉換及採樣控制電路將感應電勢電流放大轉換成數字電路信號，A/D轉換及採樣控制電路連接單片機實現流量計算，單片機連接有輸入輸出接口、顯示裝置和數據通信接口實現數據操作、檢測和傳輸。
[0007]進一步的，所述導管兩側開口設置有法蘭，導管內部設置有襯裡，所述襯裡採用絕緣材料，所述導管外部套裝有導管外殼。
[0008]進一步的，所述勵磁驅動電路、模擬信號處理電路、A/D轉換及採樣控制電路和單片機安裝於水錶外殼之內，所述水錶外殼連接於導管外殼的上部。
[0009]進一步的，所述單片機還連接有顯示裝置，顯示裝置安裝於水錶外殼頂部的外表面，所述外表面還設置有退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵，退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵與單片機輸入輸出接口連接。
[0010]進一步的，所述數據通信接口還連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊與單片機、勵磁驅動電路、模擬信號處理電路、A/D轉換及採樣控制電路均由鋰電池供電。
[0011]有益效果
[0012]本實用新型的一種電磁測量水錶利用電磁感應原理，通過勵磁線圈產生感應電勢，通過感應電勢的強弱來測定被測液體的流速，被測液體的電導率在一定範圍內變化不影響測量結果，同時測量結果與被測液體的密度、黏度、溫度壓力等物理參數無關，測量導管內無機械運動和阻流部件，壓力損失小，測量結果可靠，範圍大，準確度高。本實用新型具有輸入按鍵可方便對各參數進行設置，數據通信接口通過無線實時傳輸數據，實現遠程儲存、管理、分析與報表等功能，顯示裝置顯示流速、流量及各種報警提示符，3.6V鋰電池供電，可連續工作5-10年，且更換電池方便，安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的一種電磁測量水錶的側面結構剖視圖；
[0014]圖2為本實用新型的系統架構圖。
[0015]附圖標記
[0016]導管:1，襯裡:2,法蘭:3,勵磁線圈-A,導管外殼:5，底座:6,電極:7，密封膠:8,水錶外殼:9，電池:10，單片機電路:11，密封圈:12，操作面板:13，單片機:14，A/D轉換及採樣控制電路:15，信號處理電路:16，輸入輸出接口: 17，勵磁驅動電路18，顯示屏:19，數據通信接口:20。
【具體實施方式】
[0017]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。
[0018]如圖1所示，圖1本實用新型的一種電磁測量水錶的側面結構剖視圖。
[0019]一種電磁測量水錶，包括兩端連接有法蘭3的測量導管1，測量導管I內安裝有襯裡2，所述襯裡2採用絕緣材料。導管I外側固定有一對勵磁線圈4和一對電極7，勵磁線圈4產生磁感線方向與兩電極7軸線、測量導管I中心軸線三者互相垂直。導管I套接於導管外殼4之內。
[0020]導管外殼4上部通過底座6連接有水錶外殼8，水錶外殼8與導管外殼4的連接處添加密封膠7用於防水密封。水錶外殼8內部設置有3.6V鋰電池10，以及由3.6V鋰電池10作為供電電源的單片機電路11。水錶外殼8頂部安裝有操作面板13，操作面板13與水錶外殼8通過螺栓(圖上未標示)固定，水錶外殼8和操作面板13之間還設置有密封圈12用於防水密封。操作面板13上安裝有顯示屏19和退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵。顯示屏19與單片機電路11連接可顯示流速，流量，瞬間流速和流量等數據信息，也可顯示電池剩餘電量，系統警報等信息，用戶通過操作退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵可以實現對單片機11的操作，實現定時抄送，流速與流量等關鍵數據的計算等等功能。
[0021]如圖2所示，為本實用新型的一種電磁測量水錶的系統結構圖。
[0022]單片機電路首先發出控制信號啟動勵磁驅動電路18，勵磁驅動電路18驅動勵磁線圈4，勵磁線圈4通電之後產生垂直方向的磁感線B，導管I中水平方向流動的導電液體穿過磁感線B產生感應磁場。導管4中心軸線和磁感線B相對垂直位置上安裝的一對電極7將感應電勢E引出。電極E與模擬信號處理電路16、A/D轉換及採樣控制電路15和單片機14相串聯，感應電勢E經過模擬信號處理電路16和A/D轉換及採樣控制電路15的放大、採樣和數模轉換之後形成數位訊號，單片機14處理數位訊號。由於感應電動勢E與勵磁信號和導電液體的平均流速成正比，因此單片機可通過感應電勢的強弱來測定導電液體的流速V。單片機11計算出流速數據之後，將數據結果發送至顯示屏之上，並通過數據通信接口20將數據通過無線傳輸到無線抄表系統進行統計和儲存。單片機11還設置有輸入輸出接口 17，以連接輸入輸出設備，用戶通過面板上的退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵，完成對單片機的操作。
[0023]作為一個優選的實施例，本實用新型的技術指標包括:1)測量口徑範圍在DN25?600 ；)測量準確度在測量值的±0.2+0.5mm/s ；3)優良的小流量測量特性，並可進行雙向測量；4)水錶前後無需測量用直管段、過濾網、整流器等附加部件；5)採用低功耗晶片，內置電池使用壽命可達15年；6)水錶的導管部分可埋地工作，安裝時無需建造測量井；7)兩路脈衝信號輸出，可選用GPRS/GSM通信方式；8)用於水費結算時，數據計量特性符合GB/T778-2007標準的要求；9)內置供電電池，無需外接電源。
[0024]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種電磁測量水錶,其特徵在於,包括導管,導管外側分別固定有一對勵磁線圈和一對電極，所述勵磁線圈連接有勵磁驅動電路以發射磁感線，電極將磁感線與導管內導電液體產生的感應電勢電流引出，電極連接有模擬信號處理電路和A/D轉換及採樣控制電路將感應電勢電流放大轉換成數字電路信號，A/D轉換及採樣控制電路連接單片機實現流量計算，單片機連接有輸入輸出接口、顯示裝置和數據通信接口實現數據操作、檢測和傳輸。
2.根據權利要求1所述的一種電磁測量水錶，其特徵在於，所述導管兩側開口設置有法蘭，導管內部設置有襯裡，所述襯裡採用絕緣材料，所述導管外部套裝有導管外殼。
3.根據權利要求2所述的一種電磁測量水錶，其特徵在於，所述勵磁驅動電路、模擬信號處理電路、A/D轉換及米樣控制電路和單片機安裝於水錶外殼之內，所述水錶外殼連接於導管外殼的上部。
4.根據權利要求3所述的一種電磁測量水錶，其特徵在於，所述單片機還連接有顯示裝置，顯示裝置安裝於水錶外殼頂部的外表面，所述外表面還設置有退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵，退出鍵、加鍵、減鍵及確認鍵與單片機輸入輸出接口連接。
5.根據權利要求4所述的一種電磁測量水錶，其特徵在於，所述數據通信接口還連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊與單片機、勵磁驅動電路、模擬信號處理電路、A/D轉換及採樣控制電路均由鋰電池供電。
【文檔編號】G01F1/58GK203929137SQ201420306858
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】胡嘯鷹 申請人:上海至信實業股份有限公司