多功能智能流速儀的製作方法
2024-01-26 14:50:15
專利名稱：多功能智能流速儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多功能智能流速儀，應用於交通、水利等行業中的流速、風速和流量的測量，特別適用於水工、河工、和港工模型實驗中的流速測量以及水槽中的流速測量。
背景技術：
近年來隨著電子技術、傳感技術的發展，人們研製出一系列新型的流速測量儀器，這些儀器通過流速旋漿傳感器測量流速，其結構包括有單片微機、顯示器等，同時設有傳感器接口，接口接放大電路，將傳感器輸出的電信號進行放大、處理後，接入計數器，經計數器用數字顯示。這些儀器採用微處理器處理，功能有所提高，但是傳統流速儀中的放大器、計數器均由分立元件構成，而且仍需接進計數器。缺點是體積大、功能少、準確率低，人工計算速度慢，而且精度低，工作效率低下。特別是數據顯示後還需要手工記錄、計算，一旦漏記則無從查起，檢測工作就需要重做。
發明內容
為克服現有技術中的不足之處，提供一種體積小、成本低、測量範圍大、準確度高、操作簡單方便的多功能智能流速儀，該儀器具有自動存儲和記憶功能。優化方案的多路多功能智能流速儀可作為單機獨立工作，也可通過本機上的通訊接口與計算機連接，由計算機控制和傳輸數據並進行數據處理。
本實用新型採用以下技術方案多功能智能流速儀，傳感器接口接放大電路，再接單片機CPU，CPU上連接有鍵盤與顯示器，其特徵是在放大電路與CPU之間設有整形電路，CPU上還接有存儲器。本設計中傳感器的信號經放大、整形後直接輸給CPU，單路流速儀省略了計數器，儀器體積大幅度減小，便於攜帶，同時性能更加穩定。設置存儲器以後，可以自動計數和保存數據，避免了人工漏計現象。
本設計有以下優化方案1、在單片機的復位端接入復位電路。
2、CPU上設置多路信號接口，若干路傳感器的放大、整形後的信號同時接入，構成多路流速儀，可以同時處理多路數據。實現多路測量以後，CPU可以將幾路測量數據綜合形成一個斷面數據組。
3、對以上第2優化方案的再優化CPU上連接有多路定時計數器，傳感器連接放大電路、整形電路接多路定時計數器，再接CPU。這樣可以增加傳感器接口的數量(同時可以有某些整形電路直接接CPU)。
4、單片機上設有與計算機連接的通訊接口。流速儀具備通訊功能後，可以單機工作，也可以作為從站，與主站計算機連接，執行主站計算機的指令，實現主從式測量。
5、在多路流速儀上，可以增設自檢測機構，該機構是自檢測信號源經轉換開關接各傳感器接口。所說的自檢測信號源是一個脈衝信號發生電路，例如本申請實施例2的方案，或其他方波信號發生電路。
以上各優化方案可以分別單獨採用，也可以同時採用其中的幾種。
本實用新型與現有技術相比有如下積極效果1、結構簡單，體積小，便於攜帶。
2、能自動存儲和記憶數據，利用計算機進行數據處理。
3、測量範圍大，準確率高。
4、成本低廉。
5、由於採用高集成度的晶片代替分立元件，並採用液晶顯示器，本方案中的單路流速儀可以使用乾電池工作，十分方便。
6、具有重測某路或某幾路的功能，並可與原來測量好的幾路數據組成新的斷面流速數據組。
7、多路的多功能智能流速儀具有自檢測功能，可同時自檢8路檢測線路的工作狀態。
圖1為多功能智能流速儀的結構框圖；圖2為單路多功能智能流速儀的電路圖；圖3為多路多功能智能流速儀的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
實施例1單路多功能智能流速儀，參照圖1、圖2來自傳感器的信號依次經放大電路1、整形電路2輸入單片計算機3的T0端，其型號為89C51/52，單片機的P0和P1端與顯示器的接口電路相連，顯示器可採用背光液晶顯示屏，P2輸出端與4鍵式觸摸鍵盤連接，RD、WR端與儲存器連接，復位信號經復位電路輸入單片機RESET埠。
實施例2多路多功能智能流速儀，參照圖3圖左方的8個傳感器的信號分別經各自的放大電路、整形電路輸入單片機，其中的兩路直接接CPU，另幾路分別經兩個多路定時計數器接CPU，後者的數據先輸入計數器，計數器根據預先設定的時間間隔記錄數據，並按照CPU的指令將數據輸入CPU。電路圖右方下為通訊電路；中間為存儲器；兩個多路定時計數器的右面為復位電路。多路多功能智能流速儀採用LED顯示。本儀器設有自檢測機構，該機構自檢測信號源是220V市電經變壓器降壓到5V後，接半波整流器，變為50Hz的半波交流信號，經轉換開關(本實施例採用波段開關作為轉換開關)接各傳感器接口，再經整形電路變為方波脈衝信號。每次開機需要自檢測時，將波段開關轉到接通位置，50Hz的方波脈衝信號即接入各檢測線路，在顯示器上查看檢測結果，即可確定各路線路是否正常。所說的自檢測信號源是一個脈衝信號發生電路。本實施例鍵盤採用8鍵式觸摸鍵盤。
權利要求1.一種多功能智能流速儀，傳感器接口接放大電路，再接單片機的CPU，CPU上連接有鍵盤與顯示器，其特徵是在放大電路與CPU之間設有整形電路，CPU上還接有存儲器。
2.如權利要求1所述的多功能智能流速儀，其特徵是在單片機的復位端接入復位電路。
3.如權利要求1或2所述的多功能智能流速儀，其特徵是CPU上設置多路信號接口，若干路傳感器的放大、整形後的信號同時接入。
4.如權利要求3所述的多功能智能流速儀，其特徵是CPU上連接有多路定時計數器，傳感器連接的放大電路、整形電路接多路定時計數器，再接CPU。
5.如權利要求3所述的多功能智能流速儀，其特徵是單片機上設有與計算機連接的通訊接口。
6.如權利要求4所述的多功能智能流速儀，其特徵是單片機上設有與計算機連接的通訊接口。
7.如權利要求5所述的多功能智能流速儀，其特徵是還設有自檢測機構，該機構是自檢測信號源經轉換開關接各傳感器接口。
8.如權利要求6所述的多功能智能流速儀，其特徵是還設有自檢測機構，該機構是自檢測信號源經轉換開關接各傳感器接口。
專利摘要多功能智能流速儀，傳感器接口接放大電路，再接單片機的CPU，CPU上連接有鍵盤與顯示器，特徵是在放大電路與CPU之間設有整形電路，CPU上還接有存儲器。設置存儲器以後，可以自動計數和保存數據，可避免人工漏計現象。優化方案有在單片機的復位端接入復位電路；CPU上設置有多路傳感器接口；單片機上設有與計算機連接的通訊接口以及設置自檢測機構。本設計結構簡單、體積小、便於攜帶、能自動存儲數據、利用計算機進行數據處理、測量範圍大、準確率高、成本低廉。本方案中的單路流速儀可以使用乾電池工作，十分方便。多路流速儀具有自檢測功能，還有重測某路或某幾路的功能，可與原來測量好的幾路數據組成新的斷面流速數據組。
文檔編號G01P5/00GK2624211SQ0228652
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月5日 優先權日2002年12月5日
發明者蔡守允, 謝瑞, 高亞軍, 韓世進, 周瑞鵬, 蔡志俊 申請人:水利部交通部電力工業部南京水利科學研究院