專利名稱：智能光電磁流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于儀器儀表計(jì)量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能光電磁流量計(jì)，通過(guò)電磁光電相結(jié)合利用微處理器實(shí)現(xiàn)高精度智能化處理的流量計(jì)。
背景技術(shù)：
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，智能化儀表的需求越來(lái)越明顯地顯現(xiàn)出來(lái)并且逐步替代了精度較低的老式儀表。尤其在流量計(jì)量領(lǐng)域金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)制約了其精度的提高，而金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)沒(méi)有遠(yuǎn)傳功能滿足不了用戶的需要也制約了該儀表的發(fā)展。電磁流量計(jì)雖然具備了遠(yuǎn)傳功能精度也比金屬流量計(jì)有所提高，但該儀表對(duì)介質(zhì)要求具有導(dǎo)電性和不能測(cè)量氣體也制約了該儀表的使用和發(fā)展。另外孔板式流量計(jì)，V錐流量計(jì)，靶式流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，浮子流量計(jì)，電磁流量計(jì)，超聲波流量計(jì)，激光流量計(jì)等等都是普遍存在精度低的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題而提供了一種智能光電磁流量計(jì)，它采用了閉環(huán)控制系統(tǒng)，并利用動(dòng)態(tài)平衡機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了測(cè)量精度的提高并在該領(lǐng)域填補(bǔ)了兩項(xiàng)空白，在實(shí)際測(cè)量中將取得了顯著效果。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
智能光電磁流量計(jì)，是穿過(guò)殼體貫通設(shè)置被測(cè)量管路，被測(cè)量管路內(nèi)的中心軸上套裝有磁轉(zhuǎn)子，磁轉(zhuǎn)子兩端均設(shè)有磁轉(zhuǎn)子限位；在殼體內(nèi)的被測(cè)量管路的外部設(shè)有帶骨架的磁感應(yīng)線圈，磁感應(yīng)線圈與聯(lián)動(dòng)裝置的后端相連接，聯(lián)動(dòng)裝置通過(guò)支架固定在殼體內(nèi)；聯(lián)動(dòng)裝置前端的兩側(cè)裝有光發(fā)射和接收裝置，微處理器系統(tǒng)和顯示板按裝在殼體內(nèi)；殼體上裝有顯示窗；被測(cè)管路的上下部分別設(shè)有法蘭盤(pán)。所述的測(cè)量磁感應(yīng)線圈外徑比被測(cè)量管路的外徑大，磁感應(yīng)線圈的匝數(shù)與磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。所述的法蘭盤(pán)，為上法蘭和下法蘭；上法蘭和上安裝卡設(shè)裝在殼體的上部，下安裝卡和下法蘭設(shè)裝在殼體的下部。所述的聯(lián)動(dòng)裝置上設(shè)有透光孔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用了閉環(huán)系統(tǒng)并利用動(dòng)態(tài)平衡機(jī)制顯著的提高了精度。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)量精度的提高利用電磁感應(yīng)定律采用了磁感應(yīng)線圈通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置依據(jù)杠桿原理按一定比例傳遞給光發(fā)射和接收裝置使得該裝置產(chǎn)生一變化的電流傳送給微處理器系統(tǒng)，該系統(tǒng)將這一變化的電流經(jīng)處理后反饋給磁感應(yīng)線圈實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，提高了精準(zhǔn)程度。本發(fā)明還由于米用微處理器系統(tǒng)向磁感應(yīng)線圈送電來(lái)感應(yīng)磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)變化量結(jié)構(gòu)，這樣一來(lái)就既解決了磁轉(zhuǎn)子的回程誤差又提高了隨動(dòng)能力。
本發(fā)明具備很明顯的個(gè)性特點(diǎn)是
一、整個(gè)系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，本系統(tǒng)中包含了電磁原件既磁轉(zhuǎn)子，磁感應(yīng)線圈，聯(lián)動(dòng)裝置，光電原件既光發(fā)射和接收裝置和微處理器系統(tǒng)，以往流量計(jì)是采用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)從傳感器到轉(zhuǎn)換器再到顯示裝置，本系統(tǒng)是從電磁感應(yīng)線圈采樣系統(tǒng)通過(guò)連動(dòng)裝置到光電感應(yīng)系統(tǒng)既光發(fā)射和接收裝置再到微處理器系統(tǒng)的處理電路，包括顯示和遠(yuǎn)傳，最后反饋到電磁感應(yīng)線圈7米樣系統(tǒng)的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。二、動(dòng)態(tài)平衡測(cè)量，以往在流量計(jì)的測(cè)量中各種波動(dòng)是給測(cè)量帶來(lái)誤差的主要因素，本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)平衡機(jī)構(gòu)提高了測(cè)量精準(zhǔn)程度。三、智能化處理，本系統(tǒng)根據(jù)溫度采集參數(shù)來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，修正處理，平衡跟蹤是本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，因?yàn)橐酝牧髁坑?jì)中沒(méi)有閉環(huán)動(dòng)態(tài)平衡機(jī)構(gòu)所以也不具備平衡跟蹤的特點(diǎn)。本發(fā)明具備的實(shí)用特點(diǎn)是
一、由于本系統(tǒng)是非接觸式的，所以對(duì)被測(cè)量介質(zhì)適用范圍很寬，不但對(duì)氣體，液體都可以進(jìn)行測(cè)量也可以對(duì)酸堿性介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，還可以對(duì)不同密度，粘度的介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。二、由于本系統(tǒng)精度的提高使得本流量計(jì)可以廣泛應(yīng)用于航天、航空、航海、醫(yī)藥、化工、石油、冶金、礦山、大專院校、科研機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域。本發(fā)明不但適用各種介質(zhì)，各種生產(chǎn)環(huán)境，各個(gè)領(lǐng)域，各種測(cè)量和控制過(guò)程而且還有很可觀的市場(chǎng)前景和較高的實(shí)用價(jià)值。三、本系統(tǒng)既具有非接觸式的特點(diǎn)又具有良好的封閉性，所以可以應(yīng)用于環(huán)境比較惡劣的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。在防塵，防爆方面也能滿足國(guó)家制定的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明具備的進(jìn)步性特點(diǎn)是
一、閉環(huán)系統(tǒng)的整體構(gòu)思和實(shí)現(xiàn)提高了本流量計(jì)的測(cè)量精度，取得了進(jìn)步性的發(fā)展和填補(bǔ)了該流量計(jì)領(lǐng)域的一項(xiàng)空白。二、本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)平衡機(jī)構(gòu)使得本流量計(jì)了在該領(lǐng)域是獨(dú)有的結(jié)構(gòu)機(jī)制又填補(bǔ)
了一項(xiàng)空白。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I的側(cè)視 圖3是圖I的剖視 圖4是圖2的剖視圖。圖中被測(cè)量管路I，殼體2，磁轉(zhuǎn)子3，光發(fā)射和接收裝置4，聯(lián)動(dòng)裝置5，支架6，磁感應(yīng)線圈7，線圈限位8，微處理器系統(tǒng)9，磁轉(zhuǎn)子限位10，殼體安裝卡11，中心軸12，顯示板13，顯示窗14，磁轉(zhuǎn)子限位15，上法蘭16，下法蘭17，上安裝卡18，下安裝卡19。
具體實(shí)施例方式如圖I至圖4所示，本發(fā)明是一種智能光電磁流量計(jì)，它是采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。穿過(guò)殼體2貫通設(shè)置被測(cè)量管路1，被測(cè)量管路I內(nèi)的中心軸12上套裝有磁轉(zhuǎn)子3，磁轉(zhuǎn)子3兩端均設(shè)有磁轉(zhuǎn)子限位15 ;在殼體2內(nèi)的被測(cè)量管路I的外部設(shè)有帶骨架的磁感應(yīng)線圈7，磁感應(yīng)線圈7的骨架與聯(lián)動(dòng)裝置5的一端相連接，聯(lián)動(dòng)裝置5通過(guò)支架6固定在殼體2內(nèi)；所述的測(cè)量磁感應(yīng)線圈7外徑比被測(cè)量管路I的外徑大，磁感應(yīng)線圈7的匝數(shù)與磁轉(zhuǎn)子3的磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。聯(lián)動(dòng)裝置5后端與磁感應(yīng)線圈7連接，中端與支架6連接，前段延至光發(fā)射和接收裝置4中并設(shè)有一透光孔，微處理器系統(tǒng)9固定在殼體2內(nèi)；顯示板13固定設(shè)置在殼體2內(nèi)，與顯示板13對(duì)應(yīng)位置的殼體2上設(shè)有顯示窗14 ;殼體2的上下部分別設(shè)有法蘭盤(pán)，上法蘭16和上安裝卡18設(shè)在在殼體2的上部，下安裝卡19和下法蘭17設(shè)在殼體2的下部。具體說(shuō)本發(fā)明是在被測(cè)量封閉直立管路即被測(cè)量管路I中加裝一磁轉(zhuǎn)子3，其磁轉(zhuǎn)子3兩端一定距離裝有限位原件即磁轉(zhuǎn)子限位15，使其在不同的流量情況下沿中心軸12做上下移動(dòng)動(dòng)作，以此給出一個(gè)變化的磁感應(yīng)強(qiáng)度并作用于感應(yīng)線圈7來(lái)作為檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)。在被測(cè)量封閉直立管路即被測(cè)量管路I外加裝一有骨架的磁感應(yīng)線圈7，該磁感應(yīng)線圈7與被測(cè)量管路I的外徑留有一定空隙，以便使磁感應(yīng)線圈7有可以移動(dòng)的空間，磁感應(yīng)線圈7的骨架與聯(lián)動(dòng)裝置5相連接，聯(lián)動(dòng)裝置5通過(guò)支架6來(lái)固定。 聯(lián)動(dòng)裝置5的另一端的兩側(cè)裝有光發(fā)射和接收裝置4電路，發(fā)射接收電路信號(hào)送到微處理器系統(tǒng)9。微處理器系統(tǒng)9輸出信號(hào)送到磁感應(yīng)線圈7。微處理器系統(tǒng)9還具有處理數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)傳功能。本發(fā)明具體實(shí)施步驟如下
I、根據(jù)用戶需要選擇橫管路的長(zhǎng)度和管徑，在其中間連接一直立的測(cè)量管路即被測(cè)量管路I，被測(cè)量管路I中放一帶限位裝置的磁轉(zhuǎn)子3該轉(zhuǎn)子的重量和磁場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)被測(cè)物體的流速和介質(zhì)選取。2、被測(cè)量管路I外面在與磁轉(zhuǎn)子3相應(yīng)的位置即磁感應(yīng)線圈7的上邊緣不低于磁轉(zhuǎn)子3的下邊緣，磁感應(yīng)線圈7的下邊緣不高于磁轉(zhuǎn)子3的上邊緣，裝有比被測(cè)量管路I外徑大一毫米的間距的測(cè)量磁感應(yīng)線圈7，該線圈的匝數(shù)與磁轉(zhuǎn)子3的磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。測(cè)量感應(yīng)線圈7的骨架與聯(lián)動(dòng)裝置5相連接。3、聯(lián)動(dòng)裝置5的另一端的兩側(cè)裝有光發(fā)射和接收裝置4，該裝置是通過(guò)支架6來(lái)固定測(cè)量磁感應(yīng)線圈7的。光發(fā)射和接收裝置4左右可微調(diào)，聯(lián)動(dòng)裝置5上下可微調(diào)，用以保證光發(fā)射和接收裝置4與聯(lián)動(dòng)裝置5的正確位置。4、微處理器系統(tǒng)9是把光發(fā)射和接收裝置4的信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理反饋給測(cè)量磁感應(yīng)線圈7，調(diào)整測(cè)量磁感應(yīng)線圈7的電流使得這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)新的平衡。同時(shí)微處理器還將該信號(hào)送給顯示裝置，用標(biāo)準(zhǔn)的RS232或4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流送給用戶端。本發(fā)明所述的測(cè)量磁感應(yīng)線圈7將磁轉(zhuǎn)子3的磁場(chǎng)變化下的變化力通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置5傳遞給光發(fā)射和接收裝置4，光發(fā)射和接收裝置4又將這一變化量送到微處理器系統(tǒng)9，經(jīng)過(guò)微處理器系統(tǒng)9處理后反饋給測(cè)量磁感應(yīng)線圈7，這樣構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。利用動(dòng)態(tài)平衡機(jī)制使得系統(tǒng)隨流量的變化而不斷的形成新的平衡。
本發(fā)明是根據(jù)磁感應(yīng)線圈7受力大小正比于磁轉(zhuǎn)子3磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)線圈7通過(guò)的電流之積既FocBI當(dāng)磁轉(zhuǎn)子3在不同流量的情況下將產(chǎn)生位移也就是磁轉(zhuǎn)子3對(duì)磁感應(yīng)線圈7的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化時(shí)，如當(dāng)磁轉(zhuǎn)子3升高磁場(chǎng)強(qiáng)度減小時(shí)聯(lián)動(dòng)裝置5將向下移動(dòng)此時(shí)光電原件即光發(fā)射和接收裝置4將這一變化信號(hào)發(fā)送給微處理器系統(tǒng)9，微處理器系統(tǒng)9將增加磁感應(yīng)線圈7的電流量使得磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)線圈7的電流乘積保持一個(gè)新的恒定值即達(dá)到了一個(gè)新的平衡。也就是通過(guò)磁感應(yīng)線圈7中的電流的變化來(lái)反映被測(cè)管路I中流量的變化。 微處理器系統(tǒng)9將這一信號(hào)經(jīng)過(guò)換算，修正，濾波處理送到顯示裝置。通過(guò)這樣動(dòng)態(tài)平衡閉環(huán)系統(tǒng)的整個(gè)過(guò)程將能達(dá)到千分之零點(diǎn)一的分辨率，精度可以達(dá)到千分之二。該系統(tǒng)的微處理器系統(tǒng)還將標(biāo)準(zhǔn)的RS232輸出提供給用戶，也可以提供電流為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。本發(fā)明安裝流程為
(O首先將磁感應(yīng)線圈7套入被測(cè)量管路I中，再焊接被測(cè)量管路I的兩端法蘭；
(2)安裝好磁轉(zhuǎn)子3后再調(diào)整磁感應(yīng)線圈7的位子并固定好線圈限位8；
(3)殼體2預(yù)裝在被測(cè)量管路I中，安裝好支架6，再把聯(lián)動(dòng)裝置7安裝在支架6上；
(4)調(diào)整殼體2使聯(lián)動(dòng)裝置7的后端與磁感應(yīng)線圈7的上邊緣吻合并安裝固定螺絲；
(5)安裝好光發(fā)射和接收裝置4；
(6)安裝好微處理器系統(tǒng)9；
(7)最后安裝固定好殼體安裝卡11。
權(quán)利要求
1.智能光電磁流量計(jì)，其特征是穿過(guò)殼體(2)貫通設(shè)置被測(cè)量管路(1)，被測(cè)量管路(1)內(nèi)的中心軸(12)上套裝有磁轉(zhuǎn)子(3)，磁轉(zhuǎn)子(3)兩端均設(shè)有磁轉(zhuǎn)子限位(15);在殼體(2)內(nèi)的被測(cè)量管路(I)的外部設(shè)裝有帶骨架的磁感應(yīng)線圈(7)，磁感應(yīng)線圈(7)與聯(lián)動(dòng)裝置(5)的后端相連接，聯(lián)動(dòng)裝置(5)通過(guò)支架(6)固定在殼體(2)內(nèi)；聯(lián)動(dòng)裝置(5)前端的兩側(cè)設(shè)裝有光發(fā)射和接收裝置(4)，微處理器系統(tǒng)(9)和顯示板(13)設(shè)裝在殼體(2)內(nèi)；殼體(2)上設(shè)裝有顯示窗(14);被測(cè)管路(I)的上下部分別設(shè)裝有法蘭盤(pán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能光電磁流量計(jì)，其特征是所述的測(cè)量磁感應(yīng)線圈(7)夕卜徑比被測(cè)量管路(I)的外徑大，磁感應(yīng)線圈(7)的匝數(shù)與磁轉(zhuǎn)子(3)的磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能光電磁流量計(jì)，其特征是所述的法蘭盤(pán)，為上法蘭(16)和下法蘭(17);上法蘭(16)和上安裝卡(18)設(shè)在在殼體(2)的上部，下安裝卡(19)和下法蘭(17)設(shè)在殼體(2)的下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能光電磁流量計(jì)，其特征是所述的聯(lián)動(dòng)裝置(5)上設(shè)有透光孔。
全文摘要
本發(fā)明屬于儀器儀表計(jì)量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能光電磁流量計(jì)，通過(guò)電磁光電相結(jié)合利用微處理器實(shí)現(xiàn)高精度智能化處理的流量計(jì)。本發(fā)明是穿過(guò)殼體貫通設(shè)置被測(cè)量管路，被測(cè)量管路內(nèi)的中心軸上套裝有磁轉(zhuǎn)子，磁轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有磁轉(zhuǎn)子限位；殼體內(nèi)的被測(cè)量管路的外部設(shè)有帶骨架的磁感應(yīng)線圈，磁感應(yīng)線圈與聯(lián)動(dòng)裝置的后端相連接，聯(lián)動(dòng)裝置通過(guò)支架固定在殼體內(nèi)；聯(lián)動(dòng)裝置前端的兩側(cè)設(shè)裝有光發(fā)射和接收裝置，微處理器系統(tǒng)和顯示板設(shè)裝在殼體內(nèi)；殼體上設(shè)裝有顯示窗；被測(cè)管路的上下部分別設(shè)裝有法蘭盤(pán)。本發(fā)明測(cè)量精度顯著，隨動(dòng)能力較高，對(duì)氣體、液體、酸堿性介及不同密度粘度的介質(zhì)均可進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有可觀的市場(chǎng)前景和實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01F1/58GK102636224SQ20121014436
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者趙緒財(cái), 陳平, 陳明杰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)北星儀表制造有限公司, 陳明杰