專利名稱：電子壓力流量計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子壓力流量計，屬于通信電纜接觸式差壓測壓領域。
背景技術：
流量計是連接在充氣機與通信電纜之間的檢測設備，一般流量計不能反應出通信電纜內部的真實壓力，沒有直觀的顯示出電纜的情況，容易造成錯誤判斷。公知的電子流量計由傳感器、信號放大器、模數轉換器和處理器等組成。目前，生產的用于通信電纜自動充氣機的流量計大多只能顯示被測氣體的流量。專利號為ZL00257075的專利技術公開了一種具有的監(jiān)測壓力功能的電纜維護用電子流量計，其每路信號采集電路的傳感器采用兩只熱敏電阻作敏感元件，并增設了壓力表與在熱敏電阻安裝在同一氣路中。采用壓力表的流量計，壓力檢測精度和靈敏度都不夠，增加了設備占用空間，維護使用很不方便。
實用新型內容根據以上現有技術中的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種應用于通信電纜自動充氣機上的既能測量氣體流量，又能測量氣體壓力的精確度高、可靠耐用、維護使用方便的電子壓力流量計。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是電子壓力流量計，包括電源、流量傳感器、流量放大電路、模數轉換器、數字處理器、輸出電路和報警電路，流量傳感器連接流量放大電路，流量放大電路連接模數轉換器，模數轉換器連接數字處理器，數字處理器連接輸出電路和報警器，其特征在于增設壓力采集電路，包括壓力傳感器和與之相連的壓力放大電路，壓力放大電路連接模數轉換器的輸入口。壓力傳感器采集的信號接入壓力放大電路的輸入端，經過處理后輸出到模數轉換器，模數轉換器將信號轉換為數字信號，然后輸入數字處理器，數字處理器經過處理，將結果輸入輸出電路和報警電路。
所述的壓力放大電路包括信號放大電路和阻抗匹配器，壓力傳感器連接信號放大電路，信號放大電路連接阻抗匹配器。
所述的壓力采集電路包括壓力傳感器U1的1腳接電源電路輸出端的+12V，3腳接地，2腳4腳分別通過電阻R1、R2后接入運算放大器U2A、U2B的同相輸入端，放大電路包括運算放大器U2、電位器RP1、RP2和運算放大器U3，運算放大器U2的2腳和6腳之間接電位器RP1，運算放大器U2的6腳和7腳之間接電阻R4，運算放大器U2的1腳和2腳之接電阻R3，運算放大器U2A的1腳和運算放大器U2B的7腳分別經過電阻R5和R6后接入運算放大器U2D的反相輸入端和同相輸入端。在電源和地之間串連R13、電位器RP2和電阻R12，電位器RP2的滑動端接到運算放大器U2C的同相輸入端，運算放大器U2C的8腳連接9腳，運算放大器U2C的8腳和運算放大器U2D之間連接電阻R10，運算放大器U2D的12腳通過電阻R7接地，14腳通過電阻R8接地，13腳和14腳之間接有電阻R9，運算放大器U2D的14腳經過二極管D1、D2接到阻抗匹配器U3的3腳，阻抗匹配器U3的2腳接1腳，1腳接模數轉換器U4。
所述的壓力采集電路設置1-10路，每路采集電路采用針閥開關。
所述的輸出電路連接流量顯示電路。
與現有技術相比，本實用新型電子壓力流量計所具有的有益效果是通過在原有流量計的基礎上增設壓力傳感器和與之相連的壓力放大電路，采集的信號經過數字處理器處理得到結果求出和實際壓力、流量相對應的數字電壓值，然后輸出顯示或者報警。根據實際電纜數進行配置，每路流量計告警值可根據實際需要自由設定，可以同時監(jiān)測顯示氣體流量和壓力。流量顯示電路采用數字顯示，流量值設置為條狀百分比的光柱顯示，易于讀取。同時具有每臺電子流量計最多可監(jiān)測10路電纜的壓力和流量，可根據實際電纜數進行配置。
電子流量計測量精度小于2.5％，準確度高。
顯示總流量、分路流量、分路壓力，每路流量計告警值可調。
通過數據采集器可把總流量、單路流量、單路壓力的參數傳送給監(jiān)控中心，進行集中監(jiān)控管理。
電子流量計的壓力值為數字顯示，流量值為條狀百分比的光柱顯示，易于讀取。
傳感器精度高、性能穩(wěn)定。
在數字處理器上設置通訊口，根據需要進行傳送。
每路采用的針閥開關，均可微調，人性化設計，使用方便等優(yōu)點。


圖1是本實用新型的工作原理框圖；圖2是本實用新型的壓力采集電路原理圖；圖3是本實用新型的流量采集電路原理圖；
圖4是本實用新型數字處理器和輸出電路電路原理圖。
圖1-4是本實用新型電子壓力流量計的最佳實施例，在圖1-2中R1-R44電阻C1-C11電容 D1、D2二極管 U1壓力傳感器 U2、U3、U5、U6運算放大器 U4模數轉換器 U7、U8流量傳感器 U9數字處理器 U10顯示輸出單元 CRY1晶振 Q1-Q15三極管 RP1-RP3電位器具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述如圖1所示，本實用新型包括電源的輸出端分別接壓力傳感器、流量傳感器、壓力放大電路、流量放大電路、模數轉換器、數字處理器和輸出電路的各芯片，壓力放大電路和流量放大電路的輸出端接模數轉換器的輸入端，模數轉換器的輸出端連接數字處理器的輸入端，數字處理器的輸出端連接輸出電路和報警器。
如圖2所示，本實用新型的壓力采集電路原理圖，壓力采集電路包括壓力傳感器U1的1腳接電源電路輸出端的+12V，3腳接地，2腳4腳分別通過電阻R1、R2后接入運算放大器U2A、U2B的同相輸入端。放大電路包括運算放大器U6、電位器RP1、RP2和運算放大器U3，運算放大器U2的2腳和6腳之間接電位器RP1，運算放大器U2的6腳和7腳之間接電阻R4，運算放大器U2的1腳和2腳之接電阻R3，運算放大器U2A的1腳和運算放大器U2B的7腳分別經過電阻R5和R6后接入運算放大器U2D的反相輸入端和同相輸入端。在電源和地之間串連R13、電位器RP2和電阻R12，電位器RP2的滑動端接到運算放大器U2C的同相輸入端，運算放大器U2C的8腳連接9腳，運算放大器U2C的8腳和運算放大器U2D之間連接電阻R10。運算放大器U2D的12腳通過電阻R7接地，14腳通過電阻R8接地，13腳和14腳之間接有電阻R9，運算放大器U2D的14腳經過二極管D1、D2接到運算放大器U3的3腳。運算放大器U3的2腳接1腳，1腳接模數轉換器U4。
如圖3所示，本實用新型的流量采集電路包括流量傳感器U7、U8，運算放大器U5、U6、三極管Q1和電容C2-C9。流量傳感器U7、U8將氣體流量信號轉變?yōu)殡娦盘枺涍\算放大器U5放大后，通過由運算放大器U6組成的阻抗匹配電路輸入模數轉換器U4，模數轉換器U4將信號轉換為數字信號輸入與之相連的數字處理器U9中。
如圖4所示，本實用新型數字處理器和輸出電路包括數字處理器U9，晶振CRY1，電容C10、C11，電阻R31-R44，三極管Q2-Q15和顯示輸出單元U10。數字處理器U9先對模數轉換器U4傳來的信號作出判斷，再調用合適的函數表達式，求出和實際壓力相對應的數字電壓值，然后輸出驅動顯示輸出電路U10。
壓力傳感器U1可以采用信號為26PCDFA6G的壓力傳感器，精度高、性能穩(wěn)定。數字處理器采用單片機技術對測量的數據進行處理，并采用數字濾波、看門狗等抗干擾措施，增強生產工藝的通用性，可以進行智能化調試。顯示輸出電路U10采用通用的數字式顯示和光柱顯示。模數轉換器U4、數字處理器U9和顯示輸出電路U10模塊采用典型電路，它們之間的信號傳輸以及控制是微機控制的常規(guī)，其連接為本領域技術人員常用。設置通用的光電報警器或者聲音報警器。
每臺電子壓力流量計可以設置監(jiān)測1-10路電纜的壓力和流量，可根據實際電纜數進行配置?？梢燥@示總流量、分路流量、分路壓力，每路流量計報警值可以根據需要調整。還可以通過通訊口可把總流量、單路流量、單路壓力的參數傳送給監(jiān)控中心，進行集中監(jiān)控管理。測量的每路信號采用針閥開關，均可微調，實現人性化設計，使用方便。
其工作原理與工作過程是壓力傳感器U1將氣體的流量壓力信號轉變?yōu)殡娦盘?，經壓力放大電路的運算放大后，通過阻抗匹配電路U3輸入模數轉換器U4，然后經過模數轉換器U4變成數字信號傳到數字處理器U9中。數字處理器U9先對信號作出判斷，再調用合適的函數表達式，求出和實際壓力相對應的數字電壓值，然后輸出到顯示輸出電路U10。
流量傳感器U7、U8將氣體流量信號轉變?yōu)殡娦盘枺浟髁糠糯箅娐返姆糯筝斎肽缔D換器U4，然后經過模數轉換器U4變成數字信號傳到數字處理器U9中。數字處理器U9先對信號作出判斷，再調用合適的函數表達式，求出和實際流量相對應的數字流量值，然后輸出到顯示輸出電路U10。
當被測氣體壓力或者流量超出設定值時，數字處理器U9啟動報警器報警。
權利要求1.電子壓力流量計，包括電源、流量傳感器、流量放大電路、模數轉換器、數字處理器、輸出電路和報警電路，流量傳感器連接流量放大電路，流量放大電路連接模數轉換器，模數轉換器連接數字處理器，數字處理器連接輸出電路和報警器，其特征在于增設壓力采集電路，包括壓力傳感器和與之相連的壓力放大電路，壓力放大電路連接模數轉換器的輸入口。
2.根據權利要求1所述的電子壓力流量計，其特征在于所述的壓力放大電路包括信號放大電路和阻抗匹配器，壓力傳感器連接信號放大電路，信號放大電路連接阻抗匹配器。
3.根據權利要求2所述的電子壓力流量計，其特征在于所述的壓力采集電路包括壓力傳感器U1的1腳接電源電路輸出端的+12V，3腳接地，2腳4腳分別通過電阻R1、R2后接入運算放大器U2A、U2B的同相輸入端，放大電路包括運算放大器U2、電位器RP1、RP2和運算放大器U3，運算放大器U2的2腳和6腳之間接電位器RP1，運算放大器U2的6腳和7腳之間接電阻R4，運算放大器U2的1腳和2腳之接電阻R3，運算放大器U2A的1腳和運算放大器U2B的7腳分別經過電阻R5和R6后接入運算放大器U2D的反相輸入端和同相輸入端，在電源和地之間串連R13、電位器RP2和電阻R12，電位器RP2的滑動端接到運算放大器U2C的同相輸入端，運算放大器U2C的8腳連接9腳，運算放大器U2C的8腳和運算放大器U2D之間連接電阻R10，運算放大器U2D的12腳通過電阻R7接地，14腳通過電阻R8接地，13腳和14腳之間接有電阻R9，運算放大器U2D的14腳經過二極管D1、D2接到阻抗匹配器U3的3腳，阻抗匹配器U3的2腳接1腳，1腳接模數轉換器U4。
4.根據權利要求1所述的電子壓力流量計，其特征在于所述的壓力采集電路設置1-10路，每路采集電路采用針閥開關。
5.根據權利要求1所述的電子壓力流量計，其特征在于所述的輸出電路連接流量顯示電路。
專利摘要電子壓力流量計，屬于通信電纜接觸式差壓測壓領域。包括電源、流量傳感器、流量放大電路、模數轉換器、數字處理器、輸出電路和報警電路，流量傳感器連接流量放大電路，流量放大電路連接模數轉換器，模數轉換器連接數字處理器，數字處理器連接輸出電路和報警器，其特征在于增設壓力采集電路，包括壓力傳感器和與之相連的壓力放大電路，壓力放大電路連接模數轉換器的輸入口。在原有流量計的基礎上增設壓力傳感器和與之相連的壓力放大電路，采集的信號經過數字處理器處理得到結果求出和實際壓力、流量相對應的數字電壓值，然后輸出顯示或者報警。同時具有檢測精度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
文檔編號G01F1/69GK2879128SQ20062008212
公開日2007年3月14日 申請日期2006年3月18日 優(yōu)先權日2006年3月18日
發(fā)明者張欽鵬 申請人:淄博華銘電器設備有限公司