CN214407640U - 一种多参量流量积算仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多参量流量积算仪，包括差压传感器、压力传感器、温度传感器、流量传感器、输入信号调理电路、微处理器、实时时钟模块、显示模块和无线通信模块；差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器分别与输入信号调理电路的输入端连接，输入信号调理电路的输出端、实时时钟模块和显示模块分别与微处理器连接；微处理器和无线通信模块均包括串行通信接口，微处理器通过其上的串行通信接口与无线通信模块的串行通信接口通信连接。本实用新型进行差压、压力、温度、流量等多种参量的检测和显示，且具有无线通信功能，能够将检测数据进行无线传输以及实现对被测介质的远程监控，可应用于速度式、容积式、差压式等流量传感器。

Description

一种多参量流量积算仪

技术领域

本实用新型涉及流量仪表技术领域，尤其涉及一种多参量流量积算仪。

背景技术

流量积算仪是一种工业流体能源计量仪表，适用于液体、一般气体、过热蒸汽、饱和蒸汽等的流量积算测量控制。现有的流量积算仪仅对流量传感器的信号进行处理积算，显示体积流量，测量的参量单一；且现有的流量积算仪一般对流量传感器测量的流量数据按能源性质进行累积计算并进行本地保存，然后通过人工现场读取累积流量数据，或通过有线方式将流量数据远传，只适合抄表，无法用于企业实时监控。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型旨在提供一种能够进行差压、压力、温度、流量等多种参量的检测和显示，且具有无线通信功能，能够将检测数据进行无线传输以及实现对被测介质的远程监控的多参量流量积算仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种多参量流量积算仪，包括差压传感器、压力传感器、温度传感器、流量传感器、输入信号调理电路、微处理器、实时时钟模块、显示模块和无线通信模块；

所述差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器分别与所述输入信号调理电路的输入端连接，所述输入信号调理电路的输出端、实时时钟模块和显示模块分别与所述微处理器连接；

所述微处理器和所述无线通信模块均包括串行通信接口，所述微处理器通过其上的串行通信接口与所述无线通信模块的串行通信接口通信连接；

所述显示模块具有差压显示部、压力显示部、温度显示部、瞬时流量显示部和累计流量显示部。

优选地，所述串行通信接口包括发射端和接收端，所述微处理器的发射端连接无线通信模块的接收端，所述微处理器的接收端连接无线通信模块的发射端。

优选地，所述无线通信模块为ZigBee模块或4G模块。

优选地，所述显示模块为LED背光源液晶显示屏。

优选地，所述输入信号调理电路包括依次连接的接口模块、放大模块、A/D转换模块和光电隔离模块，所述接口模块的输入端作为所述输入信号调理电路的输入端分别与所述差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器连接，所述光电隔离模块的输出端作为所述输入信号调理电路的输出端与所述微处理器连接。

优选地，所述多参量流量积算仪还包括用于存储流量数据的存储器，所述存储器与所述微处理器连接。

优选地，所述存储器为带电可擦写可编程只读存储器。

优选地，所述多参量流量积算仪还包括用于进行参数设置和显示切换的按键电路，所述按键电路与所述微处理器连接。

优选地，所述多参量流量积算仪还包括用于为所述多参量流量积算仪提供电源的电源模块，所述电源模块包括供电单元、二极管、法拉电容和降压单元，所述供电单元用于提供第一电源电压，其输出端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极连接所述法拉电容的一端和所述降压单元的输入端，所述法拉电容的另一端接地，所述降压单元用于将所述第一电源电压降到所需电压值。

优选地，所述电源模块还包括用于对所述供电单元的输出电压进行检测的掉电检测单元，所述掉电检测单元的输入端与所述供电单元连接，所述掉电检测单元的输出端与所述微处理器连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器进行多参量检测，检测到的数据经微处理器处理后通过显示模块进行实时显示，并通过设置无线通信模块实现多参量流量积算仪与外部监控设备的无线数据传输和被测介质的远程监控，适于企业对被测介质的实时监控，可应用于速度式、容积式、差压式等流量传感器。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型一实施例中多参量流量积算仪的电路原理框图；

图2是本实用新型一实施例中显示模块的显示界面的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-2所示，本实施例提供一种多参量流量积算仪，包括差压传感器、压力传感器、温度传感器、流量传感器、输入信号调理电路、微处理器、实时时钟模块、显示模块和无线通信模块；差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器分别与输入信号调理电路的输入端连接，输入信号调理电路的输出端、实时时钟模块和显示模块分别与微处理器连接；微处理器和无线通信模块均包括串行通信接口，微处理器通过其上的串行通信接口与无线通信模块的串行通信接口通信连接；显示模块具有差压显示部1、压力显示部2、温度显示部3、瞬时流量显示部4和累计流量显示部5。本实用新型通过设置差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器进行多参量检测，检测到的数据经微处理器处理后通过显示模块进行实时显示，并通过设置无线通信模块实现多参量流量积算仪与外部监控设备的无线数据传输和被测介质的远程监控，智能化程度更高，符合现代化工业的发展趋势，适于企业对被测介质的实时监控。

具体地，在本实施例中，差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器分别用于检测被测介质的差压信号、压力信号、温度信号和流量信号，各传感器检测的数据发送至输入信号调理电路处理后，再发送至微处理器进行计算，微处理器可根据检测到的温度信号、压力信号和差压信号对被测介质进行在线温度、压力补偿，从而得到准确的瞬时流量及累计流量，一方面，微处理器将接收和处理后的数据发送至显示模块进行显示，通过显示模块的差压显示部1、压力显示部2、温度显示部3、瞬时流量显示部4和累计流量显示部5分别进行对应数据的实时显示，另一方面，微处理器通过无线通信模块与外部监控设备通讯，实时将接收和处理后的数据发送至外部监控设备，微处理器还通过无线通信模块接收外部监控设备发送的控制信号对流量积算仪内部的预设参数等进行修改，以及根据控制信号对与其连接的流量调节机构等执行机构进行控制。

在一个实施例中，串行通信接口包括发射端和接收端，微处理器的发射端连接无线通信模块的接收端，微处理器的接收端连接无线通信模块的发射端。微处理器的行通信接口的发射端和接收端与无线通信模块的串行通信端口的接收端和发送端分别对应连接，从而实现二者之间的双向通信，实现数据的双向传输。

在一个实施例中，无线通信模块为ZigBee模块或4G模块。在短距离、低速率应用环境需求下，可选择ZigBee模块，其功耗低，成本低，网络容量大，延时短，网络的自组织、自愈能力强，通信可靠，数据安全；在远距离应用环境需求下，可选择4G模块，其具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。

在一个实施例中，显示模块为LED背光源液晶显示屏。采用LED背光源液晶显示屏进行数据显示，其具有亮度高、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。

在一个实施例中，输入信号调理电路包括依次连接的接口模块、放大模块、A/D转换模块和光电隔离模块，接口模块的输入端作为输入信号调理电路的输入端分别与差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器连接，光电隔离模块的输出端作为输入信号调理电路的输出端与微处理器连接。差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器等各传感器检测的数据为模拟信号，通过接口模块传输至放大电路进行信号放大，再传输至A/D转换模块将模拟信号转换为微处理器可识别的数字信号后通过光电隔离模块传输至微处理器的信号输入端。光电隔离模块是通过电-光-电这种转换，利用“光”这一环节完成隔离功能，使输入和输出在电气上是完全隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高，因此，光电隔离模块的设置能够有效保证输入至微处理器的检测数据的准确性，从而保证流量积算仪的检测准确度。

在一个实施例中，多参量流量积算仪还包括用于存储流量数据的存储器，存储器与微处理器连接。微处理器可将接收到的检测数据实时存储在存储器中，便于后续数据调用。具体地，存储器为带电可擦写可编程只读存储器，从而防止电源掉电时造成仪表预设参数、累积流量等数据的丢失。

在一个实施例中，多参量流量积算仪还包括用于进行参数设置和显示切换的按键电路，按键电路与微处理器连接。通过设置按键电路，便于用户根据需要操作相应的按键对显示模块上显示的内容或流量积算仪预先存储的预设参数进行调节。

在一个实施例中，多参量流量积算仪还包括用于为多参量流量积算仪提供电源的电源模块，电源模块包括供电单元、二极管D1、法拉电容C1和降压单元，供电单元用于提供第一电源电压，其输出端与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极连接法拉电容C1的一端和降压单元的输入端，法拉电容C1的另一端接地，降压单元用于将第一电源电压降到所需电压值。二极管D1能够防止电流倒灌二烧坏电路；法拉电容C1用于存储电量，当外部电源切断时，法拉电容存储的电能还可供部分电路工作一段时间，在这段时间内，微处理器可以进行数据的存储，法拉电容具有充电速度快、循环使用寿命长、大电流放电能力超强、超低温特性好等特点；降压单元的输出端为微处理器、显示模块和无线通讯模块等器件或电路提供所需电压。

在一个实施例中，电源模块还包括用于对供电单元的输出电压进行检测的掉电检测单元，掉电检测单元的输入端与供电单元连接，掉电检测单元的输出端与微处理器连接。当掉电检测单元检测到供电单元的输出电压低于预设的电压阈值时，掉电检测单元输出低电平给微处理器，微处理器启动掉电存储程序把需要存储的数据存到存储器里，此时段内微处理器与存储器所用电源为法拉电容C1提供的电能。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种多参量流量积算仪，其特征在于，包括差压传感器、压力传感器、温度传感器、流量传感器、输入信号调理电路、微处理器、实时时钟模块、显示模块和无线通信模块；

所述差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器分别与所述输入信号调理电路的输入端连接，所述输入信号调理电路的输出端、实时时钟模块和显示模块分别与所述微处理器连接；

所述微处理器和所述无线通信模块均包括串行通信接口，所述微处理器通过其上的串行通信接口与所述无线通信模块的串行通信接口通信连接；

所述显示模块具有差压显示部、压力显示部、温度显示部、瞬时流量显示部和累计流量显示部。

2.根据权利要求1所述的多参量流量积算仪，其特征在于，所述串行通信接口包括发射端和接收端，所述微处理器的发射端连接无线通信模块的接收端，所述微处理器的接收端连接无线通信模块的发射端。

3.根据权利要求2所述的多参量流量积算仪，其特征在于，所述无线通信模块为ZigBee模块或4G模块。

4.根据权利要求1所述的多参量流量积算仪，其特征在于，所述显示模块为LED背光源液晶显示屏。

5.根据权利要求1所述的多参量流量积算仪，其特征在于，所述输入信号调理电路包括依次连接的接口模块、放大模块、A/D转换模块和光电隔离模块，所述接口模块的输入端作为所述输入信号调理电路的输入端分别与所述差压传感器、压力传感器、温度传感器和流量传感器连接，所述光电隔离模块的输出端作为所述输入信号调理电路的输出端与所述微处理器连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的多参量流量积算仪，其特征在于，还包括用于存储流量数据的存储器，所述存储器与所述微处理器连接。

7.根据权利要求6所述的多参量流量积算仪，其特征在于，所述存储器为带电可擦写可编程只读存储器。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的多参量流量积算仪，其特征在于，还包括用于进行参数设置和显示切换的按键电路，所述按键电路与所述微处理器连接。

9.根据权利要求1、2、3、4、5或7所述的多参量流量积算仪，其特征在于，还包括用于为所述多参量流量积算仪提供电源的电源模块，所述电源模块包括供电单元、二极管、法拉电容和降压单元，所述供电单元用于提供第一电源电压，其输出端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极连接所述法拉电容的一端和所述降压单元的输入端，所述法拉电容的另一端接地，所述降压单元用于将所述第一电源电压降到所需电压值。

10.根据权利要求9所述的多参量流量积算仪，其特征在于，所述电源模块还包括用于对所述供电单元的输出电压进行检测的掉电检测单元，所述掉电检测单元的输入端与所述供电单元连接，所述掉电检测单元的输出端与所述微处理器连接。

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