CN105242064A - 一种无线电磁流速仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线电磁流速仪，包括：所述电磁流速仪，用于将液体流速数据转为电压信号；所述信号处理模块，用于将电压信号中的负电压信号转换为正电压信号，并进行放大与滤波整形处理，再将其转换为数字信号；所述微控制器模块，用于对信号处理模块的信号处理过程所使用的参数进行控制，并将信号处理模块输出的数字信号按照通讯协议格式化；所述无线数据收发器模块，用于将格式化后的数字信号采用无线的方式向外传输，以及将外部发送的信号处理过程所使用的参数数据转发给所述微控制器模块。本发明公开的无线电磁流速仪，通过无线的方式传输数据，省去了前期繁琐的布线过程，节省了成本，且具有较高的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯技术与测量技术领域，尤其涉及一种无线电磁流速仪。
背景技术
流速测量是模型试验中必不可少的一个部分，现有流速仪主要种类分为转子式流速仪、声学点流速仪、电波流速仪、电磁点流速仪、光学流速仪，其中电磁流速仪因安装简单，精度高，可测量二维流速等优点获得广泛应用。
目前，大部分模型中应用的电磁流速仪是有线流速仪，流速仪采集的流速数据通过通讯电缆传送至数据处理中心或中继器。这些有线电磁流速仪在使用时存在很多不足之处：1、如果流速采集点比较多就需要多台流速仪，这需要布置很多的传输电缆；2、当传输距离比较远时，信号衰减严重，数据出错率比较高，要保证数据有效性需要加辅助设备对信号进行有效的放大处理；3、有线电磁流速仪灵活性差，若需要更换测量位置则需要重新布线；4、抗干扰能力差，若电磁流速仪传输电缆旁有电机等高电磁干扰设备工作，会增加数据的出错几率；5、成本高，传输电缆价格比较昂贵，若传输距离较远时需要增加中继信号处理设备，该设备价格一般比较昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线电磁流速仪，通过无线的方式传输数据，省去了前期繁琐的布线过程，节省了成本，且具有较高的测量精度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种无线电磁流速仪，包括：电磁流速仪、信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块；其中：
所述电磁流速仪，用于将液体流速数据转为电压信号，并输出至所述信号处理模块；
所述信号处理模块，用于将电压信号中的负电压信号转换为正电压信号，并进行放大与滤波整形处理，再将其转换为数字信号后输出至所述微控制器模块；
所述微控制器模块，用于对信号处理模块的信号处理过程所使用的参数进行控制，并将信号处理模块输出的数字信号按照通讯协议格式化；
所述无线数据收发器模块，用于将格式化后的数字信号采用无线的方式向外传输，以及将外部发送的信号处理过程所使用的参数数据转发给所述微控制器模块。
进一步的，所述电磁流速仪包括：传感器和信号转换器；
所述传感器，用于感受液体的流量信号；
所述转换器，用于将传感器输出的流量信号进行放大，并转换为标准电压信号。
进一步的，所述电磁流速仪，还用于同时测量二维流速数据，两路流速数据通过不同的接口输出，并根据液体流向与参考方向的不同，输出正负电压信号。
进一步的，还包括：用于分别为所述电磁流速仪、信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块供电的电源模块。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过无线的方式传输数据，既能发挥射频信号无方向性、不受障碍物影响以及遥控距离远的优势，又能双向传输，具有一定的控制作用；同时，还可以长距离的对控制数据和测量数据进行收发，测量精度高，不需要布线，操作简单方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种无线电磁流速仪的示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例
本发明实施例提供一种无线电磁流速仪，如图1所示，其主要包括：电磁流速仪、信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块。其中：
所述电磁流速仪，用于将液体流速数据转为电压信号，并输出至所述信号处理模块。
电磁流速仪利用电磁原理测量点流速。该电磁流速仪设置在水中，并在水中产生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于电导体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动势。测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。该电磁流速仪没有可动部件，不受水中杂质影响，水的电导会影响测速准确性。
所述电磁流速仪包括：传感器和信号转换器；所述传感器，用于感受液体的流量信号；所述转换器，用于将传感器输出的流量信号进行放大，并转换为标准电压信号。
所述电磁流速仪，还用于同时测量二维流速数据，两路流速数据通过不同的接口输出(测量流速最大达到200cm/s)，并根据液体流向与参考方向的不同，输出正负电压信号。
所述信号处理模块，用于将电压信号中的负电压信号转换为正电压信号以符合整个系统采用单电源供电需求，并进行放大与滤波整形处理，再将其转换为数字信号后输出至所述微控制器模块。
所述微控制器模块，用于对信号处理模块的信号处理过程所使用的参数进行控制(例如，信号放大增益、数据转换速率，量程等)，并将信号处理模块输出的数字信号按照通讯协议格式化。
所述无线数据收发器模块，用于将格式化后的数字信号采用无线的方式向外传输，以及将外部发送的信号处理过程所使用的参数数据转发给所述微控制器模块；具体来说，无线数据收发器模块负责数字信号到无线射频信号的双向转换，其接收到微控制器模块输出的格式化后的数字信号之后，启动内部电路将信号转为无线射频信号并发送到射频信号接收器，射频信号接收器将无线信号转为RS232信号发送到数据处理中心；同时，还可以接收数据处理中心发送的控制指令，以及信号处理过程所使用的参数数据，对接收到的数据转换为数字信号后再传输给微控制器模块。
另外，所述无线电磁流速仪，还包括：用于分别为所述电磁流速仪、信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块供电的电源模块。该电源模块可采用220V工频交流电，电源模块将交流电转换为适合各个模块需求的不同电压值。
本发明实施例所提供的无线电磁流速仪将流速数据通过无线射频信号向外发送，无线射频信号以电磁波的形式在空间传播，不需要依赖其它的传输介质，无线射频信号的这一特点，决定了它较有线传输数据具有很多优势。本发明使用无线的方式传输流速数据，具有如下优点：1、数据传输不需要传输电缆，省去了繁琐的布线过程；2、灵活性强，当测量设备更改位置时不需要重新布线就可以正常通讯；3、传输距离远，无线信号的传输距离能够达到200米左右，当需要长距离传输时可以增加无线中继点或增加信号放大设备，可用于远距离数据传输；4、低成本，使用无线的方式传输信号省去了昂贵的传输电缆。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种无线电磁流速仪，其特征在于，包括：电磁流速仪、信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块；其中：
所述电磁流速仪，用于将液体流速数据转为电压信号，并输出至所述信号处理模块；
所述信号处理模块，用于将电压信号中的负电压信号转换为正电压信号，并进行放大与滤波整形处理，再将其转换为数字信号后输出至所述微控制器模块；
所述微控制器模块，用于对信号处理模块的信号处理过程所使用的参数进行控制，并将信号处理模块输出的数字信号按照通讯协议格式化；
所述无线数据收发器模块，用于将格式化后的数字信号采用无线的方式向外传输，以及将外部发送的信号处理过程所使用的参数数据转发给所述微控制器模块。
2.根据权利要求1所述的无线电磁流速仪，其特征在于，所述电磁流速仪包括：传感器和信号转换器；
所述传感器，用于感受液体的流量信号；
所述转换器，用于将传感器输出的流量信号进行放大，并转换为标准电压信号。
3.根据权利要求1所述的无线电磁流速仪，其特征在于，
所述电磁流速仪，还用于同时测量二维流速数据，两路流速数据通过不同的接口输出，并根据液体流向与参考方向的不同，输出正负电压信号。
4.根据权利要求1所述的无线电磁流速仪，其特征在于，还包括：用于分别为所述电磁流速仪、信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块供电的电源模块。
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