專利名稱：非接觸式智能液體流量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流量儀，尤其涉及一種非接觸式智能液體流量儀。
背景技術(shù)：
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水比重大，占總用水量的70%以上，現(xiàn)國家提倡節(jié)水 型社會(huì)，且節(jié)水的主戰(zhàn)場在農(nóng)業(yè)用水上。而現(xiàn)有的計(jì)量水表和流量計(jì)等設(shè)備要求安裝環(huán)境 比較高，必須保證一定距離的直管段，且需要做好防凍等措施。但實(shí)際情況是很多使用場合 都達(dá)不到以上計(jì)量設(shè)備的安裝要求，致使計(jì)量設(shè)備不是計(jì)量不準(zhǔn)確，就是被泥沙沖擊損壞、 凍壞或被人為破壞，損壞率高，很難長時(shí)間運(yùn)行。農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)井用電占到農(nóng)村總用電量的80%，隨著水資源的緊缺和地下水位的不 斷下降，目前農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)井多數(shù)處在超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，運(yùn)行效率比較低，主要存在水泵易 損壞和單耗太大，給用戶增加了負(fù)擔(dān)，但用戶往往不能較準(zhǔn)確的及時(shí)了解水泵的運(yùn)行狀態(tài)， 使農(nóng)灌機(jī)井浪費(fèi)掉約10%的電量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種非接觸式智能液體流量儀，解決了現(xiàn)有計(jì)量設(shè)備使 用環(huán)境要求高、安裝困難、易損壞等問題，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測水泵的運(yùn)行效率和取水量。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種非接觸式智能液體流量儀，包括殼體，所述殼體的前面板上靠近頂端處設(shè)有 顯示屏，顯示屏的右側(cè)從上到下依次設(shè)有合閘指示燈和工作指示燈，顯示屏的下方從左到 右依次設(shè)有第一紅外通訊接口和第二紅外通訊接口，第一紅外通訊接口的下方設(shè)有信號(hào)采 集區(qū)，信號(hào)采集區(qū)的右下方設(shè)有RS232通訊接口 ；所述殼體的內(nèi)部設(shè)有電路控制系統(tǒng)，電路 控制系統(tǒng)包括微處理器CPU、電能計(jì)量芯片和模擬信息采集電路模塊，電能計(jì)量芯片和模擬 信息采集電路模塊分別通過線路與微處理器CPU連接，電能計(jì)量芯片通過線路分別連接電 壓互感器和電流互感器，所述模擬信息采集電路模塊通過線路分別連接溫度傳感器、水位 傳感器和壓力傳感器，所述微處理器CPU通過線路分別連接顯示接口電路模塊、智能卡控 制電路模塊和通訊電路模塊，其中顯示接口電路模塊通過線路與顯示屏連接，智能卡控制 電路模塊設(shè)置在信號(hào)采集區(qū)的后端處，通訊電路模塊通過線路分別與第一紅外通訊接口、 第二紅外通訊接口以及RS232通訊接口連接。所述微處理器CPU采用型號(hào)為PIC16F946的 微處理芯片。所述電能計(jì)量芯片采用型號(hào)為ADE7758的電能計(jì)量芯片。智能卡控制電路模 塊采用FM1702讀寫卡芯片。所述通訊電路模塊采用MAX232串口通訊芯片。本實(shí)用新型的有益效果為與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用全電子技術(shù)設(shè)計(jì)，與 被測介質(zhì)不直接接觸，在室內(nèi)安裝，通過監(jiān)測水泵抽水過程中實(shí)時(shí)變化的電流、電壓參數(shù)、 水溫、壓力差等參數(shù)，并結(jié)合水泵的基本信息數(shù)據(jù)，在經(jīng)過微處理器CPU處理，實(shí)現(xiàn)對機(jī)井 抽水的計(jì)量和水泵運(yùn)行效率的監(jiān)測；因此在條件比較惡劣的井上仍能使用，從根本上解決 了現(xiàn)有計(jì)量設(shè)備的弊端；經(jīng)長期運(yùn)行測試，計(jì)量精度能達(dá)到2. 5級(jí)，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，適用于農(nóng)灌井上安裝；可實(shí)時(shí)了解水泵運(yùn)行效率，便于及時(shí)對水泵進(jìn)行維護(hù)與檢修，降低耗電 量；同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)用戶管理功能，能對用戶用水進(jìn)行收費(fèi)管理。

下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式智能液體流量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式智能液體流量儀結(jié)構(gòu)原理框圖。圖中1、殼體；2、顯示屏；3、合閘指示燈；4、工作指示燈；5、第一紅外通訊接口 ；6、第二 紅外通訊接口 ；7、信號(hào)采集區(qū)；8、RS232通訊接口 ；9、微處理器CPU ;10、電能計(jì)量芯片；11、 模擬信息采集電路模塊；12、電壓互感器；13、電流互感器；14、溫度傳感器；15、水位傳感 器；16、壓力傳感器；17、顯示接口電路模塊；18、智能卡控制電路模塊；19、通訊電路模塊。
具體實(shí)施方式
如圖1-2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種非接觸式智能液體流量儀，包括殼 體1，所述殼體1的前面板上靠近頂端處設(shè)有顯示屏2，顯示屏2的右側(cè)從上到下依次設(shè)有 合閘指示燈3和工作指示燈4，顯示屏2的下方從左到右依次設(shè)有第一紅外通訊接口 5和 第二紅外通訊接口 6，第一紅外通訊接口 5的下方設(shè)有信號(hào)采集區(qū)7，信號(hào)采集區(qū)7的右下 方設(shè)有RS232通訊接口 8 ；所述殼體1的內(nèi)部設(shè)有電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)包括微處理 器CPU9、電能計(jì)量芯片10和模擬信息采集電路模塊11，電能計(jì)量芯片10和模擬信息采集 電路模塊11分別通過線路與微處理器CPU9連接，電能計(jì)量芯片10通過線路分別連接電壓 互感器12和電流互感器13，所述模擬信息采集電路模塊11通過線路分別連接溫度傳感器 14、水位傳感器15和壓力傳感器16，所述微處理器CPU9通過線路分別連接顯示接口電路 模塊17、智能卡控制電路模塊18和通訊電路模塊19，其中顯示接口電路模塊17通過線路 與顯示屏2連接，智能卡控制電路模塊18設(shè)置在信號(hào)采集區(qū)7的后端處，通訊電路模塊19 通過線路分別與第一紅外通訊接口 5、第二紅外通訊接口 6以及RS232通訊接口 8連接。所 述微處理器CPU9采用型號(hào)為PIC16F946的微處理芯片。所述電能計(jì)量芯片10采用型號(hào)為 ADE7758的電能計(jì)量芯片。所述智能卡控制電路模塊18采用FM1702讀寫卡芯片，通訊電路 模塊19采用MAX232串口通訊芯片。具體使用時(shí)，殼體1采用ABS工程塑料表殼；電壓互感器12、電流互感器13采用嵌 入式0. 1級(jí)精度的互感器，對水泵抽水過程中變化的電流、電壓進(jìn)行采集；溫度傳感器14固 定在水泵泵體上出、入口，水位傳感器15埋入水中，壓力傳感器16安裝在水泵出水口管道 上，電能計(jì)量芯片10采用美國進(jìn)口 ADE計(jì)量芯片(ADE7758型號(hào)的電能計(jì)量芯片)，對水泵 抽水過程中變化的電流、電壓值進(jìn)行過濾處理，生成水泵抽水的有功功率，通過模擬信息采 集電路模塊11計(jì)算出水泵進(jìn)、出水溫差值、壓力差值，并經(jīng)過微處理器CPU9處理，計(jì)算出水 泵的運(yùn)行效率，最后微處理器CPU9在相應(yīng)軟件支持下，實(shí)現(xiàn)機(jī)井抽水量的計(jì)量，最后經(jīng)顯 示接口電路模塊17在顯示屏2上予以顯示機(jī)井抽水量和水泵運(yùn)效率。微處理器CPU 9采 用Microchip公司PIC系列芯片(PIC16F946型號(hào)的微處理芯片)，對智能液體流量計(jì)進(jìn)行 數(shù)據(jù)處理，擬合計(jì)量公式比對、顯示控制等等；顯示屏2采用二位數(shù)碼管LED顯示，顯示內(nèi)容應(yīng)包括設(shè)備編號(hào)、總用水量、用戶卡號(hào)、用戶用水量、水泵效率；時(shí)鐘模塊采用8563模塊，配 有3. 6V自充電鋰電池，對智能液體流量儀進(jìn)行時(shí)鐘記憶；通訊電路模塊19采用MAX232串 口通訊芯片，支持標(biāo)準(zhǔn)R232通訊接口和紅外通訊接口 ；同時(shí)智能卡控制電路模塊18配置有 信號(hào)采集區(qū)7，智能卡控制電路模塊采用FM1702讀寫卡芯片，對用戶智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。 本實(shí)用新型除計(jì)量功能外，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)用戶管理功能，能對用戶用水進(jìn)行收費(fèi)管理，用戶 用水前，在信號(hào)采集區(qū)7先刷已充值的用戶卡，智能液體流量儀通過智能卡控制電路模塊 18識(shí)別用戶卡信息進(jìn)行控制水泵抽水，同時(shí)逐次扣減卡中水量，當(dāng)水量為零或用戶再次刷 卡，關(guān)閉用戶用水，實(shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi)用功能。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用全電子技術(shù)設(shè)計(jì)，與被測介質(zhì)不直接接觸，在室 內(nèi)安裝，通過監(jiān)測水泵抽水過程中實(shí)時(shí)變化的電流、電壓參數(shù)、水溫、壓力差等參數(shù)，并結(jié)合 水泵的基本信息數(shù)據(jù)，在經(jīng)過微處理器CPU處理，實(shí)現(xiàn)對水泵抽水的計(jì)量和水泵運(yùn)行效率 的監(jiān)測；因此在條件比較惡劣的井上仍能使用，從根本上解決了現(xiàn)有計(jì)量設(shè)備的弊端；經(jīng) 長期運(yùn)行測試，計(jì)量精度能達(dá)到2. 5級(jí)，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，適用于農(nóng)灌井上安裝；可實(shí)時(shí) 了解水泵運(yùn)行效率，便于及時(shí)對水泵進(jìn)行維護(hù)與檢修，降低耗電量；同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)用戶管理 功能，能對用戶用水進(jìn)行收費(fèi)管理。
權(quán)利要求1.一種非接觸式智能液體流量儀，包括殼體(1)，所述殼體(1)的前面板上靠近頂端處 設(shè)有顯示屏(2)，顯示屏(2)的右側(cè)從上到下依次設(shè)有合閘指示燈(3)和工作指示燈(4)， 其特征在于顯示屏(2)的下方從左到右依次設(shè)有第一紅外通訊接口(5)和第二紅外通訊 接口(6)，第一紅外通訊接口(5)的下方設(shè)有信號(hào)采集區(qū)(7)，信號(hào)采集區(qū)(7)的右下方設(shè) 有RS232通訊接口(8)；殼體(1)的內(nèi)部設(shè)有電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)包括微處理器 CPU(9)、電能計(jì)量芯片(10)和模擬信息采集電路模塊(11)，電能計(jì)量芯片(10)和模擬信息 采集電路模塊(11)分別通過線路與微處理器CPU (9)連接，電能計(jì)量芯片(10)通過線路分 別連接電壓互感器(12)和電流互感器(13)，所述模擬信息采集電路模塊(11)通過線路分 別連接溫度傳感器(14)、水位傳感器(15)和壓力傳感器(16)，所述微處理器CPU (9)通過 線路分別連接顯示接口電路模塊(17)、智能卡控制電路模塊(18)和通訊電路模塊(19)，其 中顯示接口電路模塊(17)通過線路與顯示屏(2)連接，智能卡控制電路模塊(18)設(shè)置在 信號(hào)采集區(qū)(7)的后端處，通訊電路模塊(19)通過線路分別與第一紅外通訊接口(5)、第二 紅外通訊接口(6)以及RS232通訊接口(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式智能液體流量儀，其特征在于微處理器CPU(9)采 用型號(hào)為PIC16F946的微處理芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式智能液體流量儀，其特征在于電能計(jì)量芯片(10) 采用型號(hào)為ADE7758的電能計(jì)量芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式智能液體流量儀，其特征在于智能卡控制電路模 塊(18)采用FM1702讀寫卡芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的非接觸式智能液體流量儀，其特征在于通訊電路 模塊(19)采用MAX232串口通訊芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種非接觸式智能液體流量儀，包括殼體，殼體的前面板上靠近頂端處設(shè)有顯示屏，顯示屏的右側(cè)從上到下依次設(shè)有合閘指示燈和工作指示燈，顯示屏的下方從左到右依次設(shè)有第一紅外通訊接口和第二紅外通訊接口，第一紅外通訊接口的下方設(shè)有信號(hào)采集區(qū)；殼體的內(nèi)部設(shè)有電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)包括微處理器CPU、電能計(jì)量芯片和模擬信息采集電路模塊，微處理器CPU通過線路分別連接顯示接口電路模塊、智能卡控制電路模塊和通訊電路模塊。本實(shí)用新型有益效果結(jié)構(gòu)合理，使用方便，適用于農(nóng)灌井上安裝；可實(shí)時(shí)了解水泵運(yùn)行效率，便于及時(shí)對水泵進(jìn)行維護(hù)與檢修，降低耗電量；通過監(jiān)測水泵運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)對機(jī)井抽水的計(jì)量。
文檔編號(hào)F04B51/00GK201778993SQ201020253038
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者張海燕 申請人:北京新水源景科技有限公司