一種無線電磁流速儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通訊技術(shù)與測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線電磁流速儀。
【背景技術(shù)】
[0002]流速測量是模型試驗(yàn)中必不可少的一個部分，現(xiàn)有流速儀主要種類分為轉(zhuǎn)子式流速儀、聲學(xué)點(diǎn)流速儀、電波流速儀、電磁點(diǎn)流速儀、光學(xué)流速儀，其中電磁流速儀因安裝簡單，精度高，可測量二維流速等優(yōu)點(diǎn)獲得廣泛應(yīng)用。
[0003]目前，大部分模型中應(yīng)用的電磁流速儀是有線流速儀，流速儀采集的流速數(shù)據(jù)通過通訊電纜傳送至數(shù)據(jù)處理中心或中繼器。這些有線電磁流速儀在使用時存在很多不足之處:1、如果流速采集點(diǎn)比較多就需要多臺流速儀，這需要布置很多的傳輸電纜；2、當(dāng)傳輸距離比較遠(yuǎn)時，信號衰減嚴(yán)重，數(shù)據(jù)出錯率比較高，要保證數(shù)據(jù)有效性需要加輔助設(shè)備對信號進(jìn)行有效的放大處理；3、有線電磁流速儀靈活性差，若需要更換測量位置則需要重新布線；4、抗干擾能力差，若電磁流速儀傳輸電纜旁有電機(jī)等高電磁干擾設(shè)備工作，會增加數(shù)據(jù)的出錯幾率；5、成本高，傳輸電纜價格比較昂貴，若傳輸距離較遠(yuǎn)時需要增加中繼信號處理設(shè)備，該設(shè)備價格一般比較昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種無線電磁流速儀，通過無線的方式傳輸數(shù)據(jù)，省去了前期繁瑣的布線過程，節(jié)省了成本，且具有較高的測量精度。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種無線電磁流速儀，包括:電磁流速儀、信號處理模塊、微控制器模塊與無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊；其中:
[0007]所述電磁流速儀，用于將液體流速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為電壓信號，并輸出至所述信號處理模塊；
[0008]所述信號處理模塊，用于將電壓信號中的負(fù)電壓信號轉(zhuǎn)換為正電壓信號，并進(jìn)行放大與濾波整形處理，再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出至所述微控制器模塊；
[0009]所述微控制器模塊，用于對信號處理模塊的信號處理過程所使用的參數(shù)進(jìn)行控制，并將信號處理模塊輸出的數(shù)字信號按照通訊協(xié)議格式化；
[0010]所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊，用于將格式化后的數(shù)字信號采用無線的方式向外傳輸，以及將外部發(fā)送的信號處理過程所使用的參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述微控制器模塊。
[0011]進(jìn)一步的，所述電磁流速儀包括:傳感器和信號轉(zhuǎn)換器；
[0012]所述傳感器，用于感受液體的流量信號；
[0013]所述轉(zhuǎn)換器，用于將傳感器輸出的流量信號進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號。
[0014]進(jìn)一步的，所述電磁流速儀，還用于同時測量二維流速數(shù)據(jù)，兩路流速數(shù)據(jù)通過不同的接口輸出，并根據(jù)液體流向與參考方向的不同，輸出正負(fù)電壓信號。
[0015]進(jìn)一步的，還包括:用于分別為所述電磁流速儀、信號處理模塊、微控制器模塊與無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊供電的電源模塊。
[0016]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過無線的方式傳輸數(shù)據(jù)，既能發(fā)揮射頻信號無方向性、不受障礙物影響以及遙控距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢，又能雙向傳輸，具有一定的控制作用；同時，還可以長距離的對控制數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)，測量精度高，不需要布線，操作簡單方便。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無線電磁流速儀的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]實(shí)施例
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線電磁流速儀，如圖1所示，其主要包括:電磁流速儀、信號處理模塊、微控制器模塊與無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊。其中:
[0022]所述電磁流速儀，用于將液體流速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為電壓信號，并輸出至所述信號處理模塊。
[0023]電磁流速儀利用電磁原理測量點(diǎn)流速。該電磁流速儀設(shè)置在水中，并在水中產(chǎn)生一個人工磁場，水流流過此磁場，相當(dāng)于電導(dǎo)體切割磁力線，將在水流兩側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。測量此電動勢后可以計算出水流的平均流速。該電磁流速儀沒有可動部件，不受水中雜質(zhì)影響，水的電導(dǎo)會影響測速準(zhǔn)確性。
[0024]所述電磁流速儀包括:傳感器和信號轉(zhuǎn)換器；所述傳感器，用于感受液體的流量信號；所述轉(zhuǎn)換器，用于將傳感器輸出的流量信號進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號。
[0025]所述電磁流速儀，還用于同時測量二維流速數(shù)據(jù)，兩路流速數(shù)據(jù)通過不同的接口輸出(測量流速最大達(dá)到200cm/s)，并根據(jù)液體流向與參考方向的不同，輸出正負(fù)電壓信號。
[0026]所述信號處理模塊，用于將電壓信號中的負(fù)電壓信號轉(zhuǎn)換為正電壓信號以符合整個系統(tǒng)采用單電源供電需求，并進(jìn)行放大與濾波整形處理，再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出至所述微控制器模塊。
[0027]所述微控制器模塊，用于對信號處理模塊的信號處理過程所使用的參數(shù)進(jìn)行控制(例如，信號放大增益、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率，量程等)，并將信號處理模塊輸出的數(shù)字信號按照通訊協(xié)議格式化。
[0028]所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊，用于將格式化后的數(shù)字信號采用無線的方式向外傳輸，以及將外部發(fā)送的信號處理過程所使用的參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述微控制器模塊；具體來說，無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊負(fù)責(zé)數(shù)字信號到無線射頻信號的雙向轉(zhuǎn)換，其接收到微控制器模塊輸出的格式化后的數(shù)字信號之后，啟動內(nèi)部電路將信號轉(zhuǎn)為無線射頻信號并發(fā)送到射頻信號接收器，射頻信號接收器將無線信號轉(zhuǎn)為RS232信號發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心；同時，還可以接收數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的控制指令，以及信號處理過程所使用的參數(shù)數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再傳輸給微控制器模塊。
[0029]另外，所述無線電磁流速儀，還包括:用于分別為所述電磁流速儀、信號處理模塊、微控制器模塊與無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊供電的電源模塊。該電源模塊可采用220V工頻交流電，電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換為適合各個模塊需求的不同電壓值。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例所提供的無線電磁流速儀將流速數(shù)據(jù)通過無線射頻信號向外發(fā)送，無線射頻信號以電磁波的形式在空間傳播，不需要依賴其它的傳輸介質(zhì)，無線射頻信號的這一特點(diǎn)，決定了它較有線傳輸數(shù)據(jù)具有很多優(yōu)勢。本發(fā)明使用無線的方式傳輸流速數(shù)據(jù)，具有如下優(yōu)點(diǎn):1、數(shù)據(jù)傳輸不需要傳輸電纜，省去了繁瑣的布線過程；2、靈活性強(qiáng)，當(dāng)測量設(shè)備更改位置時不需要重新布線就可以正常通訊；3、傳輸距離遠(yuǎn)，無線信號的傳輸距離能夠達(dá)到200米左右，當(dāng)需要長距離傳輸時可以增加無線中繼點(diǎn)或增加信號放大設(shè)備，可用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸；4、低成本，使用無線的方式傳輸信號省去了昂貴的傳輸電纜。
[0031]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功會泛。
[0032]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線電磁流速儀，其特征在于，包括:電磁流速儀、信號處理模塊、微控制器模塊與無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊；其中: 所述電磁流速儀，用于將液體流速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為電壓信號，并輸出至所述信號處理模塊； 所述信號處理模塊，用于將電壓信號中的負(fù)電壓信號轉(zhuǎn)換為正電壓信號，并進(jìn)行放大與濾波整形處理，再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出至所述微控制器模塊； 所述微控制器模塊，用于對信號處理模塊的信號處理過程所使用的參數(shù)進(jìn)行控制，并將信號處理模塊輸出的數(shù)字信號按照通訊協(xié)議格式化； 所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊，用于將格式化后的數(shù)字信號采用無線的方式向外傳輸，以及將外部發(fā)送的信號處理過程所使用的參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述微控制器模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電磁流速儀，其特征在于，所述電磁流速儀包括:傳感器和信號轉(zhuǎn)換器； 所述傳感器，用于感受液體的流量信號； 所述轉(zhuǎn)換器，用于將傳感器輸出的流量信號進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電磁流速儀，其特征在于， 所述電磁流速儀，還用于同時測量二維流速數(shù)據(jù)，兩路流速數(shù)據(jù)通過不同的接口輸出，并根據(jù)液體流向與參考方向的不同，輸出正負(fù)電壓信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電磁流速儀，其特征在于，還包括:用于分別為所述電磁流速儀、信號處理模塊、微控制器模塊與無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊供電的電源模塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線電磁流速儀，包括：所述電磁流速儀，用于將液體流速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為電壓信號；所述信號處理模塊，用于將電壓信號中的負(fù)電壓信號轉(zhuǎn)換為正電壓信號，并進(jìn)行放大與濾波整形處理，再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述微控制器模塊，用于對信號處理模塊的信號處理過程所使用的參數(shù)進(jìn)行控制，并將信號處理模塊輸出的數(shù)字信號按照通訊協(xié)議格式化；所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊，用于將格式化后的數(shù)字信號采用無線的方式向外傳輸，以及將外部發(fā)送的信號處理過程所使用的參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述微控制器模塊。本發(fā)明公開的無線電磁流速儀，通過無線的方式傳輸數(shù)據(jù)，省去了前期繁瑣的布線過程，節(jié)省了成本，且具有較高的測量精度。
【IPC分類】G01P5/00
【公開號】CN105242064
【申請?zhí)枴緾N201510732102
【發(fā)明人】郭慶超, 劉堯成, 耿雷, 董先勇, 陸琴, 劉飛, 李慧梅, 鄧安軍, 史紅玲, 陳翠華, 祁偉, 吉祖穩(wěn), 王黨偉, 董占地, 胡海華
【申請人】中國水利水電科學(xué)研究院, 無錫泰訊科技有限公司, 中國長江電力股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月2日