一種新型沼氣計量儀表的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型沼氣計量儀表,包括燃?xì)獗砘砗妥州單恢脗鞲衅鳎渲饕夹g(shù)特點是:在燃?xì)獗砘韮?nèi)還安裝有甲烷傳感器、放大器、字輪位置傳感器、微處理器電路、無線通訊模塊和射頻天線,所述的甲烷傳感器的輸出端通過放大器與微處理器電路相連接,該微處理器電路與字輪位置傳感器相連接,該微處理器電路與無線通訊模塊相連接,該無線通訊模塊與射頻天線相連接并通過移動通訊網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連接。本實用新型設(shè)計合理,能夠準(zhǔn)確計算甲烷氣體的產(chǎn)量,防止農(nóng)戶套取國家財政的扶持資金,同時,能夠通過移動通訊網(wǎng)向遠(yuǎn)端監(jiān)控中心上載計量數(shù)據(jù),無需人員上門抄表,具有安裝方便、使用可靠、維護(hù)成本低廉的特點。
【專利說明】一種新型沼氣計量儀表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于甲烷氣體測量儀表【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是一種新型沼氣計量儀表。
【背景技術(shù)】
[0002]沼氣中的甲烷可用于家庭燃?xì)猓a(chǎn)生于農(nóng)村畜牧、動物糞便或其他有機(jī)廢物,經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生。由于國家對節(jié)能減排的要求,對農(nóng)戶利用沼氣生產(chǎn)的甲烷,國家按照相應(yīng)的產(chǎn)量進(jìn)行財政補(bǔ)貼,但若無法核實甲烷在氣體中的濃度,就不能監(jiān)測農(nóng)戶的真實產(chǎn)量的多少。現(xiàn)有的監(jiān)測方法通常無法準(zhǔn)確檢測出甲烷在單位體積內(nèi)中的含量,對虛假體積信號無法識別,造成計量的準(zhǔn)確性較差;另外,現(xiàn)有的計量方法通常采用上門抄表的方式進(jìn)行,不僅勞動強(qiáng)度大,而且信息統(tǒng)計不及時,難以實現(xiàn)真實、可靠、迅捷的自動化管理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種計量精確、降低勞動強(qiáng)度且及時可靠的新型沼氣計量儀表。
[0004]本實用新型解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種新型沼氣計量儀表,包括燃?xì)獗砘砗妥州單恢脗鞲衅鳎谌細(xì)獗砘韮?nèi)還安裝有甲烷傳感器、放大器、字輪位置傳感器、微處理器電路、無線通訊模塊和射頻天線,所述的甲烷傳感器的輸出端通過放大器與微處理器電路相連接,該微處理器電路與字輪位置傳感器相連接,該微處理器電路與無線通訊模塊相連接,該無線通訊模塊與射頻天線相連接并通過移動通訊網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連接。
[0006]而且,所述的微處理器電路為具有ADC轉(zhuǎn)換功能和通訊功能的單片機(jī);該單片機(jī)通過ADC接口與放大器相連接,該單片機(jī)通過通訊接口與無線通訊模塊相連接。
[0007]而且,所述的微處理器電路包括單片機(jī)及其相連接的ADC轉(zhuǎn)換器、通訊模塊;該單片機(jī)通過ADC轉(zhuǎn)換器與放大器的相連接,該單片機(jī)通過通訊模塊與無線通訊模塊相連接。
[0008]而且,所述的甲烷傳感器為半橋傳感器。
[0009]而且,所述的無線通訊模塊為CDMA模塊或GSM模塊。
[0010]而且,所述的放大器為儀表放大器、高性能運(yùn)算放大器或差動放大器。
[0011]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]本實用新型采用甲烷傳感器能夠準(zhǔn)確地識別甲烷在單位體積中的含量,排出虛假的體積信號,準(zhǔn)確計算甲烷氣體的產(chǎn)量,防止農(nóng)戶套取國家財政的扶持資金。另外,本計量儀表能夠通過移動通訊網(wǎng)向遠(yuǎn)端監(jiān)控中心上載計量數(shù)據(jù),無需人員上門抄表,大大降低了勞動強(qiáng)度,提高了自動化處理水平,具有安裝方便、使用可靠、維護(hù)成本低廉的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的電路方框圖;
[0014]圖2是本實用新型的甲烷傳感器和放大器部分的電路圖;[0015]圖3是本實用新型的微處理器部分的電路圖;
[0016]圖4是本實用新型的無線通訊模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進(jìn)一步詳述。
[0018]一種新型沼氣計量儀表,如圖1所示,包括燃?xì)獗砘怼⒓淄閭鞲衅?、放大器2、字輪位置傳感器3、微處理器電路、無線通訊模塊7和射頻天線8。所述的微處理器電路可以采用具有ADC轉(zhuǎn)換功能和通訊功能的單片機(jī),其內(nèi)部包括ADC轉(zhuǎn)換器4、邏輯與計算電路(單片機(jī))5和通訊模塊6 ;微處理器電路也可以采用單片機(jī)5及其相連接的ADC轉(zhuǎn)換器4、通訊模塊6。甲烷傳感器的輸出端與放大器相連接,甲烷傳感器輸出一個與甲烷在氣體中含量的微弱信號,并由放大器對該微弱信號進(jìn)行放大,放大器的輸出端與微處理器電路的ADC轉(zhuǎn)換器相連接,ADC傳感器將放大器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送至邏輯與計算電路(單片機(jī))上,該邏輯與計算電路(單片機(jī))將甲烷傳感器采集的信號進(jìn)行邏輯判斷,確認(rèn)當(dāng)前的甲烷含量是否符合可使用標(biāo)準(zhǔn),若符合可使用的標(biāo)準(zhǔn)則計入總量,否則忽略。該邏輯與計算電路(單片機(jī))同時和字輪位置傳感器相連接,當(dāng)邏輯與計算電路(單片機(jī))進(jìn)行邏輯判斷氣體符合標(biāo)準(zhǔn)后,通過字輪位置傳感器感知燃?xì)獗砘淼淖州喪欠裨谶\(yùn)動,進(jìn)行氣體計量;字輪位置傳感器的數(shù)量可以是一個、也可以是二個或以上。邏輯與計算電路(單片機(jī))的輸出端通過通訊接口連接到無線通訊模塊上,并通過射頻天線將微處理器電路計量得到的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心,從而實現(xiàn)監(jiān)控管理功能。
[0019]在本實施例中,所述的甲烷傳感器采用半橋傳感器,所述的放大器為儀表放大器、或高性能運(yùn)算放大器、差動放大器,該放大器是可以與ADC、邏輯與計算部分集成在一個硅片上,也可以由相互獨(dú)立的部件組合而成。甲烷傳感器與放大器的連接關(guān)系如圖2所示,圖中M301為一個半橋傳感器,其輸出端通過外圍電路連接到放大器U301上,該放大器U301對信號進(jìn)行放大后,通過輸出端輸出(DENSITY)。所述的微處理器電路如圖3所示,該微處理器電路采用STM8L151K4T單片機(jī),內(nèi)置有ADC轉(zhuǎn)換器和通訊模塊,該ADC轉(zhuǎn)換器的輸入端(DENSITY),該微處理器電路的通訊模塊通過RXD/TXD接口與無線通訊模塊相連接。無線通訊模塊的電路如圖4所示,由無線通訊主芯片及其相連接的SM卡電路構(gòu)成,無線通訊主芯片通過SM卡識別本計量儀表的標(biāo)識,該無線通訊主芯片與射頻天線相連接通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通訊功能。
[0020]上述電路僅僅給出了本實用新型的一種具體連接方式,實際上,本實用新型還可以有多種連接形式。例如,所述放大器為儀表放大器、或高性能運(yùn)算放大器、差動放大器,該放大器是可以與ADC、邏輯與計算電路部分集成在一個硅片上,也可以由相互獨(dú)立的部件組合而成。所述的通訊模塊采用同步或異步通信接口(USART或UART通信端口),該通訊接口可以是微處理器的一個組件,也可以是微處理器已存在的通信端口,或者是微處理器由軟件與微處理器的輸入輸出端口實現(xiàn)的軟端口。而所使用的微處理器可以是任意一種可以使用的品牌、型號。所述的無線通訊模塊可以是GSM或CDMA通信模組或其他移動通訊模塊。
[0021]需要強(qiáng)調(diào)的是,本實施例是說明性的,而不是限定性的,因此本實用新型包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例,凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出的其他實施方式,同樣屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型沼氣計量儀表,包括燃?xì)獗砘砗妥州單恢脗鞲衅鳎涮卣髟谟?在燃?xì)獗砘韮?nèi)還安裝有甲烷傳感器、放大器、字輪位置傳感器、微處理器電路、無線通訊模塊和射頻天線,所述的甲烷傳感器的輸出端通過放大器與微處理器電路相連接,該微處理器電路與字輪位置傳感器相連接,該微處理器電路與無線通訊模塊相連接,該無線通訊模塊與射頻天線相連接并通過移動通訊網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型沼氣計量儀表,其特征在于:所述的微處理器電路為具有ADC轉(zhuǎn)換功能和通訊功能的單片機(jī);該單片機(jī)通過ADC接口與放大器相連接,該單片機(jī)通過通訊接口與無線通訊模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型沼氣計量儀表,其特征在于:所述的微處理器電路包括單片機(jī)及其相連接的ADC轉(zhuǎn)換器、通訊模塊;該單片機(jī)通過ADC轉(zhuǎn)換器與放大器的相連接,該單片機(jī)通過通訊模塊與無線通訊模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種新型沼氣計量儀表,其特征在于:所述的甲烷傳感器為半橋傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種新型沼氣計量儀表,其特征在于:所述的無線通訊模塊為CDMA模塊或GSM模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種新型沼氣計量儀表,其特征在于:所述的放大器為儀表放大器、高性能運(yùn)算放大器或差動放大器。
【文檔編號】G01N33/22GK203615972SQ201320844199
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】陳艷紅, 徐斌 申請人:天津市鑫豐儀表成套有限公司