CN203758557U - 一种智能电磁流量计传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能电磁流量计传感器。它包括测量导管和接线盒，所述测量导管上设有励磁线圈和信号电极，所述接线盒内设有中央处理单元、滤波放大电路、A/D转换电路、励磁电路、通讯电路和电源模块，所述信号电极与滤波放大电路的输入端电连接，所述滤波放大电路的输出端与A/D转换电路的输入端电连接，所述A/D转换电路的输出端与中央处理单元电连接，所述中央处理单元分别与励磁电路和电源模块电连接，所述励磁电路还与励磁线圈电连接，所述中央处理单元还通过通讯电路与电磁流量转换器电连接。本实用新型通过通讯电路与电磁流量转换器进行数据通信，减少了接线数量，增强了抗干扰能力，便于与不同的转换器匹配。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量检测技术领域，尤其涉及一种智能电磁流量计传感器。
背景技术
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计传感器由去磁后的钢管、连接法兰、电极、线圈、磁呃、衬里、包板、接线盒等部分组成。其中接线盒的主要作用就是从传感器中引出信号线连接到转换器。在电磁流量计的产品市场中，连接传感器和转化器的主要有励磁线、电极线及其屏蔽线、地线，其存在以下缺点：（1）传感器和转换器之间接线较多，接线麻烦，增加成本；（2）在有干扰的情况下，过长的连接线容易引起干扰，影响测量精度，甚至无法正常工作；（3）同一传感器匹配不同转换器需要重新标定，才能确保精度。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有电磁流量计中传感器和转换器之间接线较多，传感器和转换器之间的信息传输容易被干扰，同一传感器匹配不同转换器需要重新标定的技术问题，提供了一种智能电磁流量计传感器，其通过通讯电路与电磁流量转换器进行数据通信，减少了接线数量，增强了抗干扰能力，便于与不同的转换器匹配。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
本实用新型的一种智能电磁流量计传感器，包括测量导管和接线盒，所述测量导管上设有励磁线圈和信号电极，所述接线盒内设有中央处理单元、滤波放大电路、A/D转换电路、励磁电路、通讯电路和电源模块，所述信号电极与滤波放大电路的输入端电连接，所述滤波放大电路的输出端与A/D转换电路的输入端电连接，所述A/D转换电路的输出端与中央处理单元电连接，所述中央处理单元分别与励磁电路和电源模块电连接，所述励磁电路还与励磁线圈电连接，所述中央处理单元还通过通讯电路与电磁流量转换器电连接。
在本技术方案中，电源模块给智能电磁流量计传感器供电。智能电磁流量计传感器工作时，中央处理单元驱动励磁电路工作，励磁电路产生励磁电流，使励磁线圈产生感应磁场。测量导管内的导电流体流过时，信号电极上产生电压信号，电压信号经过滤波放大后输入A/D转换电路，A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号输入到中央处理单元，中央处理单元通过通讯电路将数字信号发送到电磁流量转换器。
作为优选，所述接线盒上还设有无线通信模块，所述中央处理单元与无线通信模块电连接。智能电磁流量计传感器还能通过无线通信模块与用户的手持移动终端进行无线通信，便于用户远程控制和监控数据。
作为优选，所述通讯电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、、电容C1、三极管Q和光电耦合器U1，所述电源模块通过电阻R2与光电耦合器U1的一个输入端电连接，所述中央处理单元通过电阻R1与三极管Q的基极相连，所述三极管Q的集电极与光电耦合器U1的另一个输入端电连接，所述三极管Q的发射极接地，所述光电耦合器U1的一个输出端与电磁流量转换器的电源电连接，所述光电耦合器U1的另一个输出端与电阻R3一端、电容C1一端和电磁流量转换器电连接，所述电阻R3另一端和电容C1另一端接地。
当中央处理单元输出高电平时，光电耦合器U1导通，电磁流量转换器接收到高电平信号；当中央处理单元输出低电平时，光电耦合器U1不导通，电磁流量转换器接收到低电平信号。光电耦合器U1起光电隔离作用，提高抗干扰能力。
作为优选，所述测量导管还设有液位传感器，所述液位传感器与中央处理单元电连接。普通的电磁流量计传感器在测量导管内充满液体的情况下测量非常准确，当测量导管内的液体不满的情况下，无法精确测量出流量值。液位传感器用于检测测量导管内流体的液位，当测量导管内液体不满时，中央处理单元可将A/D转换电路输出的数字信号以及液位传感器输出的液位值进行综合处理，得到精确的流量值。
作为优选，所述接线盒内还设有湿度传感器和报警模块，所述湿度传感器和报警模块分别与中央处理单元电连接。湿度传感器检测接线盒内的湿度，当接线盒内的湿度大于设定值时，中央处理单元控制报警模块发出报警，提醒用户接线盒的密封性出现问题，需进行处理，防止接线盒内的水汽过多损坏电子元件。
本实用新型的有益效果是：（1）通过通讯电路与电磁流量转换器进行数据通信，减少了接线数量，由于传感器和转换器之间传输的是数字信号，增强了抗干扰能力，便于与不同的转换器匹配。（2）能通过无线通信模块与用户的手持移动终端进行无线通信，便于用户远程控制和监控数据。（3）检测数据更精确，能够监控接线盒内的湿度，延长了接线盒内各电子元件的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接框图；
图2是本实用新型的通讯电路的电路原理图。
图中：1、励磁线圈，2、信号电极，3、中央处理单元，4、滤波放大电路，5、A/D转换电路，6、励磁电路，7、通讯电路，8、电源模块， 9、电磁流量转换器，10、无线通信模块，11、液位传感器，12、湿度传感器，13、报警模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种智能电磁流量计传感器，如图1所示，包括测量导管和接线盒，测量导管上设有励磁线圈1和信号电极2，接线盒内设有中央处理单元3、滤波放大电路4、A/D转换电路5、励磁电路6、通讯电路7、电源模块8、无线通信模块10、液位传感器11、湿度传感器12和报警模块13，信号电极2与滤波放大电路4的输入端电连接，滤波放大电路4的输出端与A/D转换电路5的输入端电连接，A/D转换电路5的输出端与中央处理单元3电连接，中央处理单元3分别与励磁电路6、电源模块8、无线通信模块10、液位传感器11、湿度传感器12和报警模块13电连接，励磁电路6还与励磁线圈1电连接，中央处理单元3还通过通讯电路7与电磁流量转换器9电连接。
如图2所示，通讯电路7包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、、电容C1、三极管Q和光电耦合器U1，电源模块8通过电阻R2与光电耦合器U1的一个输入端电连接，中央处理单元3通过电阻R1与三极管Q的基极相连，三极管Q的集电极与光电耦合器U1的另一个输入端电连接，三极管Q的发射极接地，光电耦合器U1的一个输出端与电磁流量转换器9的电源电连接，光电耦合器U1的另一个输出端与电阻R3一端、电容C1一端和电磁流量转换器9电连接，电阻R3另一端和电容C1另一端接地。
当中央处理单元3输出高电平时，光电耦合器U1导通，电磁流量转换器9接收到高电平信号；当中央处理单元3输出低电平时，光电耦合器U1不导通，电磁流量转换器9接收到低电平信号。光电耦合器U1起光电隔离作用，提高抗干扰能力。
电源模块8给智能电磁流量计传感器供电。智能电磁流量计传感器工作时，中央处理单元3驱动励磁电路6工作，励磁电路6产生励磁电流，使励磁线圈1产生感应磁场。测量导管内的导电流体流过时，信号电极2上产生电压信号，电压信号经过滤波放大后输入A/D转换电路5，A/D转换电路5将模拟信号转换为数字信号输入到中央处理单元3，中央处理单元3通过通讯电路7将数字信号发送到电磁流量转换器9。
智能电磁流量计传感器还能通过无线通信模块10与用户的手持移动终端进行无线通信，便于用户远程控制和监控数据。湿度传感器12检测接线盒内的湿度，当接线盒内的湿度大于设定值时，中央处理单元3控制报警模块13发出报警，提醒用户接线盒的密封性出现问题，需进行处理，防止接线盒内的水汽过多损坏电子元件。
普通的电磁流量计传感器在测量导管内充满液体的情况下测量非常准确，当测量导管内的液体不满的情况下，无法精确测量出流量值。液位传感器11用于检测测量导管内流体的液位，当测量导管内液体不满时，中央处理单元3可将A/D转换电路5输出的数字信号以及液位传感器11输出的液位值进行综合处理，得到精确的流量值。
Claims (5)
1.一种智能电磁流量计传感器，其特征在于：包括测量导管和接线盒，所述测量导管上设有励磁线圈（1）和信号电极（2），所述接线盒内设有中央处理单元（3）、滤波放大电路（4）、A/D转换电路（5）、励磁电路（6）、通讯电路（7）和电源模块（8），所述信号电极（2）与滤波放大电路（4）的输入端电连接，所述滤波放大电路（4）的输出端与A/D转换电路（5）的输入端电连接，所述A/D转换电路（5）的输出端与中央处理单元（3）电连接，所述中央处理单元（3）分别与励磁电路（6）和电源模块（8）电连接，所述励磁电路（6）还与励磁线圈（1）电连接，所述中央处理单元（3）还通过通讯电路（7）与电磁流量转换器（9）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能电磁流量计传感器，其特征在于：所述接线盒上还设有无线通信模块（10），所述中央处理单元（3）与无线通信模块（10）电连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能电磁流量计传感器，其特征在于：所述通讯电路（7）包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、、电容C1、三极管Q和光电耦合器U1，所述电源模块（8）通过电阻R2与光电耦合器U1的一个输入端电连接，所述中央处理单元（3）通过电阻R1与三极管Q的基极相连，所述三极管Q的集电极与光电耦合器U1的另一个输入端电连接，所述三极管Q的发射极接地，所述光电耦合器U1的一个输出端与电磁流量转换器（9）的电源电连接，所述光电耦合器U1的另一个输出端与电阻R3一端、电容C1一端和电磁流量转换器（9）电连接，所述电阻R3另一端和电容C1另一端接地。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能电磁流量计传感器，其特征在于：所述测量导管还设有液位传感器（11），所述液位传感器（11）与中央处理单元（3）电连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种智能电磁流量计传感器，其特征在于：所述接线盒内还设有湿度传感器（12）和报警模块（13），所述湿度传感器（12）和报警模块（13）分别与中央处理单元（3）电连接。
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| CN106969806A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-21 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 一种两线制串联方式高效储能电路 |
| CN107705535A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-16 | 成都众山科技有限公司 | 流量计NB‑IoT采集盒 |
| CN113503934A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-15 | 湖北创天联航工程技术有限公司 | 一种电磁流量计 |
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