精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)，由渦輪流量傳感器和表頭殼體用M2OX1螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機(jī)電連接，溫度傳感器、溫度前置放大器和單片機(jī)電連接，密度傳感器、電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)電連接，液晶顯示器與單片機(jī)電連接。當(dāng)有液體通過渦輪流量傳感器時(shí)，流量信號(hào)經(jīng)過流量前置放大器放大后送給單片機(jī)，液體溫度傳感器將溫度信號(hào)送給溫度前置放大器，經(jīng)放大后送給單片機(jī)，密度傳感器將密度信號(hào)送給電流-電壓轉(zhuǎn)換電路后送給單片機(jī)。單片機(jī)自動(dòng)執(zhí)行固化好的程序，將采集進(jìn)來的流量信號(hào)、溫度信號(hào)和密度信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，并且將瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、密度送液晶顯示器顯示。
【專利說明】精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì) 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機(jī)電一體化精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)，尤其是能用于液體化工產(chǎn) 品流量的準(zhǔn)確計(jì)量。

【背景技術(shù)】
[0002] 各種液體產(chǎn)品都有不同的溫度膨脹系數(shù)和密度，目前的現(xiàn)有技術(shù)中，液體化工產(chǎn) 品的計(jì)量多數(shù)采用液體渦輪流量傳感器進(jìn)行計(jì)量。例如天津大港儀表廠生產(chǎn)的LW系列渦 論流量傳感器、開封儀表有限公司生產(chǎn)的LW系列渦論流量傳感器，由于本身沒有溫度傳感 器密度傳感器，只能顯示工況流量值，不能將液體化工產(chǎn)品經(jīng)過機(jī)電一體化精密溫度密度 補(bǔ)償、不能現(xiàn)場(chǎng)顯示修正后的精確流量值和介質(zhì)溫度和密度值。
[0003] 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種領(lǐng)域需要機(jī)電一體化精密溫度補(bǔ)償流量計(jì)越來越 多，如近年來我國(guó)化工產(chǎn)品乙醇、甲醇、甲醛、甲縮醛、二甲醚的生產(chǎn)量和用量驟增，因這些 產(chǎn)品是液體，體積量會(huì)隨溫度的變化而改變，許多廠家在原材料和產(chǎn)品的流量計(jì)量時(shí)，用普 通流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量?？墒瞧胀髁坑?jì)存在不能自帶精密溫度密度補(bǔ)償功能，精度難以保證。 所以液體化工產(chǎn)品的準(zhǔn)確計(jì)量一直沒有解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種機(jī)電一體化精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)，該機(jī)電一體化精密溫度密 度補(bǔ)償流量計(jì)不僅能對(duì)液體化工產(chǎn)品準(zhǔn)確計(jì)量，而且能方便地現(xiàn)場(chǎng)顯示流量值、溫度值和 密度值。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：渦輪流量傳感器和表頭殼體用 M20X1螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機(jī)電連接，溫度傳感器、溫度前置 放大器和單片機(jī)電連接，密度傳感器、電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)電連接，能自動(dòng)處理流 量信號(hào)、溫度信號(hào)和密度信號(hào)，液晶顯示器與單片機(jī)電連接，鋰電池與主電路連接。當(dāng)有液 體通過渦輪流量傳感器時(shí)，流量信號(hào)經(jīng)過流量前置放大器放大后送給單片機(jī)，液體溫度傳 感器將溫度信號(hào)送給溫度前置放大器，經(jīng)放大后送給單片機(jī)，密度傳感器將密度信號(hào)送給 電流-電壓轉(zhuǎn)換電路后送給單片機(jī)。單片機(jī)自動(dòng)執(zhí)行固化好的程序，將采集進(jìn)來的流量信 號(hào)、溫度信號(hào)和密度信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，并且將瞬時(shí)流量（m 3/h)、累積流量（m3)、溫度（°C )、密度 (t/m3)送液晶顯示器顯示。當(dāng)液體溫度和密度發(fā)生變化時(shí)，單片機(jī)會(huì)根據(jù)液體的體積溫度 膨脹系數(shù)自動(dòng)計(jì)算和調(diào)整液體流量，而達(dá)到精密溫度密度補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> [0006] 本發(fā)明的有益效果是：可以在液體化工產(chǎn)品流量計(jì)量時(shí)，進(jìn)行精密溫度密度補(bǔ)償， 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)避免了外界電磁場(chǎng)的干擾，由于內(nèi)電源供電（內(nèi)置鋰池）所以無須外接電 源，隔爆效果好。并可以實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度計(jì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：
[0008] 圖1是精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)組成圖。
[0009] 圖2是精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)電路原理框圖。
[0010] 圖1中1.表頭殼體，2.液晶顯示器和電路板，3.渦輪流量傳感器，4.溫度信號(hào)電 纜，5.溫度傳感器，6密度信號(hào)電纜，7密度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 在圖1中，液晶顯示器和電路板裝入表頭殼體（1)內(nèi)，渦輪流量傳感器（3)與表頭 殼體用M20X1螺紋連接，溫度傳感器（5)與溫度信號(hào)電纜（4) 一端電連接，溫度信號(hào)電纜 (4)另一端與表頭殼體（1)電連接，流量傳感器（5)與表頭殼體（1)內(nèi)電路板電連接，密度 傳感器（7)與密度信號(hào)電纜（6) -端電連接，密度信號(hào)電纜（6)另一端與表頭殼體（1)電 連接。
[0012] 圖2所描述的電路原理框圖中，【具體實(shí)施方式】主要由單片計(jì)算機(jī)美國(guó)Microchip Technology公司生產(chǎn)的PIC16F876(11)擔(dān)任數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、流量信號(hào)采集、溫 度信號(hào)的A/D采集、密度信號(hào)的采集和整機(jī)硬件的管理，選用瑞士 1ST公司生產(chǎn)的A級(jí)微 型鉬熱電阻（分度號(hào)PtlOOO)作為介質(zhì)溫度傳感器（5)，密度傳感器（13)選用川儀自動(dòng) 化股份有限公司與日本橫河合資生產(chǎn)的EJA微壓差變送器，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路（14)由 精密電阻250 Ω實(shí)現(xiàn)，鍵盤由4個(gè)2P*2輕觸按鍵（10)擔(dān)任，液晶顯示器（2)尺寸為寬 56mm*高39mm(深圳市瑞福達(dá)液晶顯示技術(shù)有限公司定制），流量傳感器（3)采用天津大 港儀表有限公司生產(chǎn)的LW型渦輪。運(yùn)算放器TLV2731 (7)擔(dān)任溫度信號(hào)的前置放大，運(yùn)算 放大器TLV2731 (7)擔(dān)任流量信號(hào)的前置放大，CD4060為時(shí)基電路（9)，MAX8863為穩(wěn)壓電 路（6)，RE26500為能量型高容量鋰電池（8)。儀表開始工作時(shí)，首先流量傳感器產(chǎn)生的流 量信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器TLV2731 (7)將微弱的流量信號(hào)放大，然后將信號(hào)輸入給單片計(jì)算機(jī) PIC16F876(11)的16位計(jì)數(shù)器。單片計(jì)算機(jī)PIC16F876(11)根據(jù)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行瞬時(shí)流 量計(jì)算、累積流量計(jì)算、再與溫度信號(hào)、密度信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，然后將數(shù)據(jù)經(jīng)單片計(jì)算機(jī) PIC16F876(11)的端口傳給液晶顯示器（2)，液晶顯示器（2)在單片計(jì)算機(jī)PIC16F876(11) 的控制下依次顯示介質(zhì)溫度（°C )、介質(zhì)密度（t/m3)、瞬時(shí)流量（m3/h)、累積流量（m3)。同 時(shí)將累積流量?jī)?chǔ)存到單片計(jì)算機(jī)PIC16F876(11)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（EEPR0M)里。
【權(quán)利要求】
1. 一種精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)，其特征是由渦輪流量傳感器和表頭殼體用M20X1 螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機(jī)電連接，溫度傳感器、溫度前置放大 器和單片機(jī)電連接，密度傳感器、電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)電連接，能自動(dòng)處理流量 信號(hào)、溫度信號(hào)和密度信號(hào)，液晶顯示器與單片機(jī)電連接，鋰電池與主電路連接，當(dāng)有液體 通過渦輪流量傳感器時(shí)，流量信號(hào)經(jīng)過流量前置放大器放大后送給單片機(jī)，液體溫度傳感 器將溫度信號(hào)送給溫度前置放大器，經(jīng)放大后送給單片機(jī)，密度傳感器將密度信號(hào)送給電 流-電壓轉(zhuǎn)換電路后送給單片機(jī)，單片機(jī)自動(dòng)執(zhí)行固化好的程序，將采集進(jìn)來的流量信號(hào)、 溫度信號(hào)和密度信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，并且將瞬時(shí)流量(m 3/h)、累積流量（m3)、溫度（°C )、密度（t/ m3)送液晶顯示器顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)，其特征是：液晶顯示器為長(zhǎng)方形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密溫度密度補(bǔ)償流量計(jì)，其特征是：液晶顯示器屏同時(shí)顯 示瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、密度。
【文檔編號(hào)】G01F15/02GK104089672SQ201410341808
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】齊全福, 李保琴, 王立安, 齊福林, 齊魁, 孫建, 宋豪, 齊昊 申請(qǐng)人:深圳市博瑞蘭特科技有限公司