壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程測(cè)量及實(shí)驗(yàn)儀器，尤其涉及一種壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 計(jì)量是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛。流量計(jì)量是計(jì)量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一，它與國(guó)民經(jīng) 濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究有密切的關(guān)系。做好這一工作，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促 進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用，特別是在能源危機(jī)、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度愈來(lái)愈高 的當(dāng)今時(shí)代，流量計(jì)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。
[0003] 傳統(tǒng)的機(jī)械式流量計(jì)，例如差壓式流量計(jì)、容積式流量計(jì)和變面積式流量計(jì)，已經(jīng) 處于普及化階段，市場(chǎng)相對(duì)成熟，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，利潤(rùn)空間日益減少，技術(shù)革新較少，但其局 限性也顯而易見(jiàn)：無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)化控制或信號(hào)傳輸、人工成本高、效率低下。
[0004] 目前，流量計(jì)中正在更多地引入電子技術(shù)，如數(shù)字信號(hào)處理（DSP)和微處理芯片 技術(shù)，這使得流量計(jì)具備了自診斷功能，并且能夠更好地與生產(chǎn)控制層面進(jìn)行通信。性能的 提高更好地滿(mǎn)足了行業(yè)用戶(hù)的需求，給流量計(jì)創(chuàng)造了更多的市場(chǎng)應(yīng)用空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種通用型的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀及應(yīng)用方法。
[0006] -種通用型的課擬合壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀，它具有機(jī)箱、在機(jī)箱內(nèi)設(shè)有多路電源 輸出的AC\DC電源轉(zhuǎn)換模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)電源線(xiàn)連接獨(dú)立電源隔離器，再經(jīng)電源線(xiàn) 分別與壓力傳感器、調(diào)壓器、壓力信號(hào)采集芯片、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片、流量顯示模塊 相連，壓力傳感器通過(guò)信號(hào)線(xiàn)依次連接調(diào)壓器、壓力信號(hào)采集芯片、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯 片、流量顯示模塊。
[0007] 所述的壓力傳感器設(shè)有壓力采集口，壓力采集口采集流量計(jì)的壓力。
[0008] 所述的流量顯示模塊，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)分別連接到計(jì)算機(jī)通訊端口和信號(hào)微波發(fā)射端 □。
[0009] 所述的流量計(jì)為壓差式流量計(jì)。
[0010] 一種所述的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀的應(yīng)用方法，采用文丘里壓差管，將文丘里收縮 前及喉管處兩點(diǎn)壓力用連通管分別接到壓力傳感器的壓力采集口，排凈連通管內(nèi)空氣，文 丘里管內(nèi)充水過(guò)流，對(duì)該文丘里管流量Q-壓力//你函數(shù)關(guān)系擬合， 函數(shù)關(guān)系均由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，確定流量Q-壓力//你函數(shù)關(guān)系為： Q=A{Ah)B 式中：A.B--為經(jīng)標(biāo)定得出的系數(shù)； Ah--文丘里流量計(jì)的水頭差，即收縮前及喉管處兩點(diǎn)壓力。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)： 1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍寬。針對(duì)不同流速流量，僅需選擇與之匹配的傳感器即可，具有 普適性。
[0012] 2)操作簡(jiǎn)便，目前眾多流量數(shù)顯裝置采用工控卡或者集成電路芯片，采用工控卡 編程存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、集成電路芯片功能單一等缺點(diǎn)，如果更換流量計(jì)，數(shù)顯儀就完全失效。 本數(shù)顯儀只需給定幾組標(biāo)準(zhǔn)壓力--流量關(guān)系值，即可自行擬合，即使非線(xiàn)形狀態(tài)下也可 分段擬合。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中，機(jī)箱1、AC\DC電源轉(zhuǎn)換模塊2、電源線(xiàn)3、獨(dú)立電源隔離器4、壓力傳感器5、壓力 采集口 6、信號(hào)線(xiàn)7、調(diào)壓器8、壓力信號(hào)采集芯片9、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片10、流量顯示 模塊11、計(jì)算機(jī)通訊端口 12和信號(hào)微波發(fā)射端口 13。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀由壓力傳感器、壓力信號(hào)采集芯片、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理 芯片、流量顯示模塊等組成，與常規(guī)壓差式流量裝置連接，可將傳統(tǒng)壓力信號(hào)傳輸?shù)奖緝x 器，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量數(shù)值顯示。同時(shí)還具備計(jì)算機(jī)通訊端口和信號(hào)微波發(fā)射端口，實(shí)現(xiàn)計(jì) 算機(jī)和遠(yuǎn)程微波信號(hào)采集功能。
[0015] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016] 如圖1所示，壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀具有機(jī)箱1、在機(jī)箱內(nèi)設(shè)有多路電源輸出的 AC\DC電源轉(zhuǎn)換模塊2、電源轉(zhuǎn)換模塊2通過(guò)電源線(xiàn)3連接獨(dú)立電源隔離器4,再經(jīng)電源線(xiàn)3 分別與壓力傳感器5、調(diào)壓器7、壓力信號(hào)采集芯片9、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片10、流量顯 示模塊11。壓力傳感器5通過(guò)信號(hào)線(xiàn)7依次連接調(diào)壓器8、壓力信號(hào)采集芯片9、壓力流量 轉(zhuǎn)換微處理芯片10、流量顯示模塊11。壓力傳感器5設(shè)有壓力采集口 6。流量顯示模塊11 通過(guò)信號(hào)線(xiàn)7分別連接到計(jì)算機(jī)通訊端口 12和信號(hào)微波發(fā)射端口 13。
[0017] 本發(fā)明的工作過(guò)程是:AC\DC電源轉(zhuǎn)換模塊將220V交流市電轉(zhuǎn)換成低壓直流電多 路輸出，各路直流電經(jīng)獨(dú)立電源隔離器隔離后，分別無(wú)干擾供給壓力傳感器5、調(diào)壓器8、壓 力信號(hào)采集芯片9、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片10、流量顯示模塊11 ;流量計(jì)壓力信號(hào)由壓力 傳感器5的壓力采集口 6采集得到，以電壓形式輸出，該電壓經(jīng)由調(diào)壓器8調(diào)壓后以標(biāo)準(zhǔn)信 號(hào)形式傳輸?shù)綁毫π盘?hào)采集芯片9批處理后傳到壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片10,在壓力流量 轉(zhuǎn)換微處理芯片10內(nèi)換算成流量值，最后數(shù)值在流量顯示模塊11表頭上給予顯示，實(shí)現(xiàn)流 量實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)，流量顯示模塊11預(yù)設(shè)計(jì)算機(jī)通訊端口 12和信號(hào)微波發(fā)射端口 13,以便 將流量值傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)傳輸。 實(shí)施例
[0018] 一種所述的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀的通用應(yīng)用方法，以文丘里壓差式為例，將文丘 里收縮前及喉管處兩點(diǎn)壓力用連通管分別接到壓力傳感器的壓力采集口，排凈連通管內(nèi)空 氣，文丘里管內(nèi)充水過(guò)流，對(duì)該文丘里管流量Q-一壓力//你函數(shù)關(guān)系擬合， 函數(shù)關(guān)系均由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，確定流量Q-壓力//你函數(shù)關(guān)系為： Q=A{Ah)B 式中：Ai?--為經(jīng)標(biāo)定得出的系數(shù)； Ah--文丘里流量計(jì)的水頭差，即收縮前及喉管處兩點(diǎn)壓力。
[0019] 以下為某組文丘里流量計(jì)擬合得到的數(shù)據(jù) A=19. 96 B=0. 517
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀，其特征在于，它具有機(jī)箱（I)、在機(jī)箱內(nèi)設(shè)有多路電源輸 出的AC\DC電源轉(zhuǎn)換模塊（2)、電源轉(zhuǎn)換模塊（2)通過(guò)電源線(xiàn)（3)連接獨(dú)立電源隔離器（4)， 再經(jīng)電源線(xiàn)（3)分別與壓力傳感器（5)、調(diào)壓器（8)、壓力信號(hào)采集芯片（9)、壓力流量轉(zhuǎn)換 微處理芯片（10)、流量顯示模塊（11)相連，壓力傳感器（5)通過(guò)信號(hào)線(xiàn)（7)依次連接調(diào)壓 器（8)、壓力信號(hào)采集芯片（9)、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片（10)、流量顯示模塊（11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀，其特征在于，所述的壓力傳感器（5)設(shè) 有壓力采集口 (6)，壓力采集口采集流量計(jì)的壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀，其特征在于，所述的流量顯示模塊 (11)，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)（7)分別連接到計(jì)算機(jī)通訊端口（12)和信號(hào)微波發(fā)射端口（13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀，其特征在于，所述的流量計(jì)為壓差式 流量計(jì)。
5. -種根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀的應(yīng)用方法，采用文丘里 壓差管，將文丘里收縮前及喉管處兩點(diǎn)壓力用連通管分別接到壓力傳感器的壓力采集口， 排凈連通管內(nèi)空氣，文丘里管內(nèi)充水過(guò)流，對(duì)該文丘里管流量0-壓力"你函數(shù)關(guān)系擬 合， 函數(shù)關(guān)系均由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，確定流量Q-壓力"你函數(shù)關(guān)系為： Q=AiAhY 式中：Ai?--為經(jīng)標(biāo)定得出的系數(shù)； Ah--文丘里流量計(jì)的水頭差，即收縮前及喉管處兩點(diǎn)壓力。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓力信號(hào)流量數(shù)顯儀及應(yīng)用方法。它具有機(jī)箱、在機(jī)箱內(nèi)設(shè)有多路電源輸出的AC\DC電源轉(zhuǎn)換模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)電源線(xiàn)連接獨(dú)立電源隔離器，再經(jīng)電源線(xiàn)分別與壓力傳感器、調(diào)壓器、壓力信號(hào)采集芯片、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片、流量顯示模塊，壓力傳感器通過(guò)信號(hào)線(xiàn)依次連接調(diào)壓器、壓力信號(hào)采集芯片、壓力流量轉(zhuǎn)換微處理芯片、流量顯示模塊，壓力傳感器設(shè)有壓力采集口，流量顯示模塊，可通過(guò)信號(hào)線(xiàn)分別連接到計(jì)算機(jī)通訊端口和信號(hào)微波發(fā)射端口。本發(fā)明將數(shù)字信號(hào)處理(DSP)和微處理芯片技術(shù)應(yīng)用其中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍寬，具有普適性；且操作簡(jiǎn)便，使用方便，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量段流量分段分級(jí)線(xiàn)形、非線(xiàn)形全程擬合。
【IPC分類(lèi)】G01F1-36, G01F15-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104697597
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510109631
【發(fā)明人】陳少慶, 章軍軍
【申請(qǐng)人】陳少慶, 章軍軍
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日