CN106643955B - 流量监视控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流量监视控制器，包括用于采集水表旋翼同轴永磁体旋转速度的采集模块、接收采集模块输出脉冲的控制模块，对控制模块输出的频率进行判别的判别模块和根据判别结果动作的动作模块。本发明具有结构简单、操作简便、安全可靠、成本低廉的特点；在流量监控领域具有明显的竞争优势和推广价值。本发明能够直接准确的监测冷却水的流量工况，当流量低于设定门槛值即发出报警信号，保障设备运行安全。

Description

流量监视控制器
技术领域
本发明技术属于液态物体流量的检测监视技术，具体涉及一种流量监视控制器。
背景技术
传统的冷却系统运行状态通常采用了检测冷却介质的压力来判断其工作状态正常与否。当冷却介质通道因各种原因导致流通不畅甚至阻塞，这时压力检测法通常不能够正确判断流量状态。发生阻塞时冷却能力随着冷却交换介质流量减小而降低直至丧失，从而导致设备故障甚至造成重大损失。例如电子管高频淬火设备的大功率电子管由于阳极冷却水故障常造成昂贵电子管烧毁的事故。包括现今大量使用的高功率IGBT电力器件及可控晶闸管普遍采用水冷模式，采用冷却水流量监控对其运行安全性显得十分重要，直接用流量计监控的方式由于成本较高而少有采用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种流量监视控制器。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种流量监视控制器，包括用于采集水表旋翼同轴永磁体旋转速度的采集模块、接收采集模块输出脉冲的控制模块，对控制模块输出的频率进行判别的判别模块和根据判别结果动作的动作模块。
进一步，所述采集模块包括霍尔元件U4、电容C2、电阻R7、电阻R5和非门U2A，所述控制模块包括控制芯片U1，所述判别电路包括与非门U3、非门U2B、触发器U4A、非门U2C和非门U2D，所述动作模块包括三极管Q1和继电器；
霍尔元件U4的信号端分别与电容C2的一端、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与霍尔元件U4的电源端连接，电容C2的另一端分别与电阻R7的一端、非门U2A的输入端连接，电阻R7的另一端接地，所述非门U2A的输出端与控制芯片U1的RESET端连接，控制芯片U1的CLK端经依次连接的电阻R1、电容C1与控制芯片U1的第二输出端连接，控制芯片U1的第一输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电阻R1和电容C1的公共端连接；
控制芯片的分频信号输出端Q4～Q10分别经依次连接的拨码开关、电阻R9接地，拨码开关用于设置流量报警门槛值；
所述与非门U3的输入端分别经电阻R9接地，与非门U3的输出端与非门U2B的输入端连接，非门U2B的输出端与触发器U4A的C端连接，触发器U4A的D端与二极管D3的负极连接，二极管D3的正极与触发器U4A的R端连接，所述二极管D3的两端并联电容C4，所述触发器U4A的R端经电阻R8接地；触发器U4A的S端接地；触发器U4A的Q端与非门U2C的输入端连接，非门U2C的输出端与非门U2D的输入端连接，非门U2D的输出端经电阻R3与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极经继电器线圈与第一电源连接，三极管Q1的发射极接地，所述继电器控制开关K1的吸合与分离；所述继电器线圈两端并联二极管D1，二极管D1的负极与三极管Q1的集电极连接。
进一步，所述控制芯片U1、霍尔元件U4由电源模块供电，所述电源模块包括电源芯片U5、电容C6、电容C5和发光二极管D4，所述电源芯片U5的输出端经电容C5接地，电源芯片U5的输出端分别与霍尔元件U4的电源端、控制芯片U1的电源连接，电源芯片U5的输入端经电容C6接地，电源芯片U5的输入端经依次连接的电阻R4、发光二极管D4与二极管D1的负极连接。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明具有结构简单、操作简便、安全可靠、成本低廉的特点；在流量监控领域具有明显的竞争优势和推广价值。本发明能够直接准确的监测冷却水的流量工况，当流量低于设定门槛值即发出报警信号，保障设备运行安全。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的具体电路图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
一种流量监视控制器，包括用于采集水表旋翼同轴永磁体旋转速度的采集模块、接收采集模块输出脉冲的控制模块，对控制模块输出的频率进行判别的判别模块和根据判别结果动作的动作模块。
所述采集模块包括霍尔元件U4、电容C2、电阻R7、电阻R5和非门U2A，所述控制模块包括控制芯片U1，所述判别电路包括与非门U3、非门U2B、触发器U4A、非门U2C和非门U2D，所述动作模块包括三极管Q1和继电器；
霍尔元件U4的信号端分别与电容C2的一端、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与霍尔元件U4的电源端连接，电容C2的另一端分别与电阻R7的一端、非门U2A的输入端连接，电阻R7的另一端接地，所述非门U2A的输出端与控制芯片U1的RESET端连接，控制芯片U1的CLK端经依次连接的电阻R1、电容C1与控制芯片U1的第二输出端连接，控制芯片U1的第一输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电阻R1和电容C1的公共端连接；控制芯片的分频信号输出端Q4～Q10分别经依次连接的拨码开关、电阻R9接地，拨码开关用于设置流量报警门槛值；
所述与非门U3的输入端分别经电阻R9接地，与非门U3的输出端与非门U2B的输入端连接，非门U2B的输出端与触发器U4A的C端连接，触发器U4A的D端与二极管D3的负极连接，二极管D3的正极与触发器U4A的R端连接，所述二极管D3的两端并联电容C4，所述触发器U4A的R端经电阻R8接地；触发器U4A的S端接地；触发器U4A的Q端与非门U2C的输入端连接，非门U2C的输出端与非门U2D的输入端连接，非门U2D的输出端经电阻R3与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极经继电器线圈与第一电源连接，三极管Q1的发射极接地，所述继电器控制开关K1的吸合与分离；所述继电器线圈两端并联二极管D1，二极管D1的负极与三极管Q1的集电极连接。
所述控制芯片U1、霍尔元件U4由电源模块供电，所述电源模块包括电源芯片U5、电容C6、电容C5和发光二极管D4，所述电源芯片U5的输出端经电容C5接地，电源芯片U5的输出端分别与霍尔元件的电源端、控制芯片U1的电源连接，电源芯片U5的输入端经电容C6接地，电源芯片U5的输入端经依次连接的电阻R4、发光二极管D4与二极管D1的负极连接。
继电器K1触点分别与插座P1的1、2、3脚相连接，其中1、3脚接常开触点；2、3脚接常闭触点，可根据控制对象要求选择相应功能进行连接。可以将2、3脚串接于设备安全保护回路中。也可用1、3脚常开触点控制声光报警器启动。插座P1的第4脚接电源0V，第5脚接电源+24V。
本发明采用霍尔器件读取水表旋翼同轴永磁体旋转速度，其输出脉冲作为振荡串行计数器复位脉冲。当复位脉冲频率低于设定频率时，计数器送出报警脉冲并进行锁存驱动继电器吸合。继电器触点回路由接线端子引出。
在实施例中，控制芯片U1为MC14060,非门U2A～U2D为HCF40105,触发器U4A为MC14013,电源芯片U5为MC78M12。
本发明是将干式机械旋翼水表壳和旋翼作为基础件，实现对水封闭式全隔离，在使用时，将干式机械旋翼式水表中包括永磁体从动轮及传动机构指示总成去除，将本发明所述的控制器放置于干式旋翼式水表上部内腔。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种流量监视控制器，其特征在于：包括用于采集水表旋翼同轴永磁体旋转速度的采集模块、接收采集模块输出脉冲的控制模块，对控制模块输出的频率进行判别的判别模块和根据判别结果动作的动作模块；所述采集模块包括霍尔元件U4、电容C2、电阻R7、电阻R5和非门U2A，所述控制模块包括控制芯片U1，所述判别模块包括与非门U3、非门U2B、触发器U4A、非门U2C和非门U2D，所述动作模块包括三极管Q1和继电器；
霍尔元件U4的信号端分别与电容C2的一端、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与霍尔元件U4的电源端连接，电容C2的另一端分别与电阻R7的一端、非门U2A的输入端连接，电阻R7的另一端接地，所述非门U2A的输出端与控制芯片U1的RESET端连接，控制芯片U1的CLK端经依次连接的电阻R1、电容C1与控制芯片U1的第二输出端连接，控制芯片U1的第一输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电阻R1和电容C1的公共端连接；
控制芯片的分频信号输出端Q4～Q10分别经依次连接的拨码开关、电阻R9接地，拨码开关用于设置流量报警门槛值；
所述与非门U3的输入端分别经电阻R9接地，与非门U3的输出端与非门U2B的输入端连接，非门U2B的输出端与触发器U4A的C端连接，触发器U4A的D端与二极管D3的负极连接，二极管D3的正极与触发器U4A的R端连接，所述二极管D3的两端并联电容C4，所述触发器U4A的R端经电阻R8接地；触发器U4A的S端接地；触发器U4A的Q端与非门U2C的输入端连接，非门U2C的输出端与非门U2D的输入端连接，非门U2D的输出端经电阻R3与三极管Q1的基极连接，
所述三极管Q1的集电极经继电器线圈与第一电源连接，三极管Q1的发射极接地，所述继电器控制开关K1的吸合与分离；所述继电器线圈两端并联二极管D1，二极管D1的负极与三极管Q1的集电极连接。
2.根据权利要求1所述的流量监视控制器，其特征在于：所述控制芯片U1、霍尔元件U4由电源模块供电，所述电源模块包括电源芯片U5、电容C6、电容C5和发光二极管D4，所述电源芯片U5的输出端经电容C5接地，电源芯片U5的输出端分别与霍尔元件U4的电源端、控制芯片U1的电源连接，电源芯片U5的输入端经电容C6接地，电源芯片U5的输入端经依次连接的电阻R4、发光二极管D4与二极管D1的负极连接。
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