[發(fā)明專利]精密溫度密度補償流量計

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410341808.6
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104089672A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊全福;李保琴;王立安;齊福林;齊魁;孫建;宋豪;齊昊
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市博瑞蘭特科技有限公司
• 主分類號: G01F15/02
• 分類號: G01F15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機電一體化精密溫度密度補償流量計，尤其是能用于液體化工產(chǎn)品流量的準確計量。

背景技術(shù)

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)品的計量多數(shù)采用液體渦輪流量傳感器進行計量。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)過機電一體化精密溫度密度補償、不能現(xiàn)場顯示修正后的精確流量值和介質(zhì)溫度和密度值。

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各種領(lǐng)域需要機電一體化精密溫度補償流量計越來越多，如近年來我國化工產(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)品的流量計量時，用普通流量計進行計量。可是普通流量計存在不能自帶精密溫度密度補償功能，精度難以保證。所以液體化工產(chǎn)品的準確計量一直沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種機電一體化精密溫度密度補償流量計，該機電一體化精密溫度密度補償流量計不僅能對液體化工產(chǎn)品準確計量，而且能方便地現(xiàn)場顯示流量值、溫度值和密度值。

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M2OX1螺紋連接，渦輪流量傳感器、流量前置放大器和單片機電連接，溫度傳感器、溫度前置放大器和單片機電連接，密度傳感器、電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和單片機電連接，能自動處理流量信號、溫度信號和密度信號，液晶顯示器與單片機電連接，鋰電池與主電路連接。當有液體通過渦輪流量傳感器時，流量信號經(jīng)過流量前置放大器放大后送給單片機，液體溫度傳感器將溫度信號送給溫度前置放大器，經(jīng)放大后送給單片機，密度傳感器將密度信號送給電流-電壓轉(zhuǎn)換電路后送給單片機。單片機自動執(zhí)行固化好的程序，將采集進來的流量信號、溫度信號和密度信號進行計算，并且將瞬時流量(m³/h)、累積流量(m³)、溫度(℃)、密度(t/m³)送液晶顯示器顯示。當液體溫度和密度發(fā)生變化時，單片機會根據(jù)液體的體積溫度膨脹系數(shù)自動計算和調(diào)整液體流量，而達到精密溫度密度補償?shù)哪康摹?!-- SIPO -->

本發(fā)明的有益效果是：可以在液體化工產(chǎn)品流量計量時，進行精密溫度密度補償，機電一體化設(shè)計避免了外界電磁場的干擾，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。并可以實現(xiàn)高準確度計量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施對本發(fā)明作進一步的說明：

圖1是精密溫度密度補償流量計組成圖。

圖2是精密溫度密度補償流量計電路原理框圖。

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.溫度信號電纜，5.溫度傳感器，6密度信號電纜，7密度傳感器。

具體實施方式

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M2OX1螺紋連接，溫度傳感器(5)與溫度信號電纜(4)一端電連接，溫度信號電纜(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)與密度信號電纜(6)一端電連接，密度信號電纜(6)另一端與表頭殼體(1)電連接。

圖2所描述的電路原理框圖中，具體實施方式主要由單片計算機美國Microchip?Technology公司生產(chǎn)的PIC16F876(11)擔任數(shù)據(jù)邏輯運算、數(shù)據(jù)存儲、流量信號采集、溫度信號的A/D采集、密度信號的采集和整機硬件的管理，選用瑞士IST公司生產(chǎn)的A級微型鉑熱電阻(分度號Pt1000)作為介質(zhì)溫度傳感器(5)，密度傳感器(13)選用川儀自動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250Ω實現(xiàn)，鍵盤由4個2P*2輕觸按鍵(10)擔任，液晶顯示器(2)尺寸為寬56mm*高39mm(深圳市瑞福達液晶顯示技術(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。運算放器TLV2731(7)擔任溫度信號的前置放大，運算放大器TLV2731(7)擔任流量信號的前置放大，CD4060為時基電路(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，首先流量傳感器產(chǎn)生的流量信號經(jīng)運算放大器TLV2731(7)將微弱的流量信號放大，然后將信號輸入給單片計算機PIC16F876(11)的16位計數(shù)器。單片計算機PIC16F876(11)根據(jù)采集數(shù)據(jù)自動進行瞬時流量計算、累積流量計算、再與溫度信號、密度信號進行補償計算，然后將數(shù)據(jù)經(jīng)單片計算機PIC16F876(11)的端口傳給液晶顯示器(2)，液晶顯示器(2)在單片計算機PIC16F876(11)的控制下依次顯示介質(zhì)溫度(℃)、介質(zhì)密度(t/m3)、瞬時流量(m3/h)、累積流量(m3)。同時將累積流量儲存到單片計算機PIC16F876(11)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器(EEPROM)里。