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專利名稱：液體流量計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液體流量計，屬于應用電子測量技術的液體流速、流量測試計量儀器。
目前，液體測量儀表有超聲波流量計、渦階流量計、全管徑電磁流量計、插入式渦輪流量計、差壓流量計等。對于大多數應用電子測量技術的液體流量計存在的共性問題是由于不同速度段采用同樣的運算系數，因水力學與電路方面所造成的非線性誤差給測量精度帶來較大影響，尤其對低流速段的測量精度影響更嚴重。雖然有些進口儀表或國產全管電磁儀表性能較好，但價格昂貴，對于我國大多數用戶無法普通推廣應用。
本實用新型的目的是設計一種性能穩定可靠、下限流速低、在較寬測量范圍(0.03—10M)保證測量精度、安裝方便、價格低、用途廣(渾水、污水、清水、硫酸、鹽酸等)的液體流量計。
本實用新型的技術方案是這樣實現的一般應用電子測量技術測量液體流速、流量的測量儀表均由下述幾個部分組成，探頭部分將流速信號轉換成電信號；測量信號轉換電路有將取樣信號放大、整型、校正的放大整型校正電路和將電壓信號轉換成頻率信號的電壓頻率轉換電路；流量積分處理電路將代表流速的頻率信號進行積分算出流量數據。為了克服現有技術中不同流速段精度不能都保證的問題，本技術方案在測量信號轉換電路部分加了流速多點識別分段電路，它的輸入端接整型校正電路的輸出端，根據放大校正后測量信號電壓的高低將代表流速的頻率信號分成幾段分別輸出送給流量積分處理電路，以便單片機進行多公式分段運算，自動校正非線性誤差。
本方案流速多點識別分段電路采用三組門電路，由測量流速信號電壓的高、中、低打開不同的門，將代表流速的頻率信號分成三段分別送至流量積分處理電路，單片機根據不同流速段相對應的系數對流速信號作積分處理。
當信號傳輸線較長時，在流速多點識別分段電路和單片機之間可設頻率調制、解調電路，以便減少損耗。
現在對附圖進行說明

圖1給出了本實用新型的邏輯方框圖。探頭部將流速信號轉換成電壓信號送至放大整型校正電路經過一系列的電路處理，再將電壓信號送至頻率轉換電路轉換成代表流速的頻率信號。流速多點識別分段電路是由放大整型校正電路輸出的電壓控制該電路中幾個門電路的工作狀態，將代表流速的頻率信號按流速高低分成幾段由不同門送出，再經頻率調制電路將高頻疊加在原頻率轉換電路輸出的方波上傳輸至頻率解調器，由頻率解調器分離后的信號送至單片機，單片機取各流速段相對應的系數對流速信號作積算，并將結果送外設顯示、打印或存貯。
圖2是本實用新型的電路原理圖?，F結合圖2進一步說明本實用新型的實施例由探頭部分測得的感應電動勢與流速成比例，經電阻R35。R36送至由IC1—1、IC1—2、IC2組成的高輸入阻抗差分放大電路，信號放大3100倍后經過N2、N3、IC3—1、IC3—2構成的采樣保持電路送至IC4構成的可變增益放大器，經處理的信號送至IC6—1、IC6—4構成的有源低通電路進行整型，再送至IC6—3校正，得到與流速成比例的電壓信號。該信號一路被送到由IC6—2、IC7、N1組成的線性電壓頻率轉換電路，將代表流速的電壓信號轉換成代表流速的頻率信號；另一路由R59送到由IC11A、IC11B、IC11C、IC16—1、IC16—2、IC16—3組成的流速多點識別分段電路的輸入端，當R59送進的電壓低于UR66時，IC11A，IC11B，IC11C均輸出高電平，這時只有IC16—3輸出為高使IC15起振；當電壓高于UR66低于UR71時，IC11C為低，IC11A、IC11B為高，此時只有IC16—2為高使IC14起振；當電壓高于UR71、低于UR72時，只有IC16—1為高，使IC13起振。IC13IC14、IC15的振蕩頻率分別代表各流速段。這個頻率波調制在IC7輸出的方波中，經光電耦合器Q1送給由IC17A和IC16A構成的解調器，分離成流速信號和流速段信號，流速信號送至單片機的P3、2口，流速段信號送至單片機P1、2口。單片機根據各流速段信號相對應的系數對流速信號作積算，并將結果送給外設(顯示、打印、存貯)。本圖電源部分省略。
圖3是插入式電磁流量計探頭部分結構圖。1是被測流體管、2是球閥，3是探頭、4是電纜接頭。
本實用新型采用流速多點識別分段技術解決了現有技術中不同流速段測量精度難以保證的技術難題，具有下限流速低、在較寬測量范圍內(0.03～10M)保證精度的優點，而且安裝方便、價格低、適用范圍廣。
本實用新型的實施例如圖2電路原理圖給出。對于插入式電磁流量計的探頭部分由圖3給出本實施方案。對于其他種類的流量計。探頭部分采用經典結構，取得測量信號同樣送至圖2給出的電路圖即可實施。
圖2中集成電路型號如下IC1為TL072，IC2、IC4為TL081，IC3、IC5為TL082，IC6為TL084，IC7、IC8為N1555，IC9為CD4093，IC10為CD4027，IC11為LM301，IC13、IC14、IC15為TL084，IC16為MC4093，IC17為T4SL123，單片機為80C51。
權利要求1.一種液體流量計，由探頭部分、測量信號轉換電路、流量積分處理電路、顯示部分組成，測量信號轉換電路由信號放大整型校正電路、電壓頻率轉換電路組成，流量積分處理電路由單片機、接口電路和外設組成，探頭部分測得的感應電動勢送至信號放大整型校正電路經放大、整型校正送至電壓頻率轉換電路，電壓頻率轉換電路輸出的代表流速的頻信號送至流量積分處理電路由單片機進行運算，結果經輸出接口送外設，其特征在于在測量信號轉換電路中還設有流速多點識別分段電路，它的輸入端接整型校正電路的輸出端，由經放大整型校正的測量信號電壓的高低控制流速多點識別分段電路將代表流速的頻率信號按流速高低分成幾段分別輸出送給流量積分處理電路，以便單片機進行多公式分段運算，自動校正非線性誤差；
2.根據權利要求1所述的液體流量計，其特征在于流速多點識別分段電路采用三組門電路，由測量流速信號電壓的高、中、低打開不同的門，將代表流速的頻率信號分成三段分別送至流量積分處理電路，以便單片機根據不同流速段取相對應的系數對流速信號作積分處理；
3.根據權利要求1或2所述的液體流量計，其特征在于在長距離信號傳輸中，在流速多點識別分段電路和單片機之間設有調制電路和解調電路。
專利摘要本實用新型提供一種液體流量計，它由探頭部分對流速信號取樣得電壓信號，經過對信號放大、整型、校正、頻率轉換獲得與流速成比例的頻率信號，然后由流速多點識別分段電路將信號分成高、中、低速三段分別經調制和解調電路送給單片機，單片機按不同速度段用不同的系數進行積算并輸出顯示。本實用新型解決了因不同流速水力學與電路方面所造成的非線性誤差影響測量精度的難題。
文檔編號G01F1/56GK2224400SQ9421480
公開日1996年4月10日 申請日期1994年6月8日 優先權日1994年6月8日
發明者曾環勝, 王祥華, 王啟明, 蔡家躍 申請人:武漢長深水務有限公司