專利名稱：電磁式水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電磁式水表技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種電磁式水表，特別涉及一種傳感器與轉(zhuǎn)換器為一體與遠(yuǎn)傳 顯示器采用電氣隔離和分開安裝的電磁式水表。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有電磁式水表通常采用電池供電，有時(shí)安裝在井下，給顯示與操作帶來不 便。一種方法是沿用電磁流量計(jì)的方法，把帶顯示部分的轉(zhuǎn)換器與傳感器分開，電極 信號(hào)用信號(hào)電纜傳輸。但是由于電源供給能力有限，激勵(lì)的勵(lì)磁電流通常選在20 30mA,使得傳感器的輸出信號(hào)-電極信號(hào)十分微弱，易受干擾。實(shí)驗(yàn)表明，甚至在實(shí)驗(yàn) 室條件下，電纜長度在IOm左右，流量顯示就開始不穩(wěn)定。在存在現(xiàn)場(chǎng)干擾的工況條件 下，這種轉(zhuǎn)換器與傳感器分開所組成的系統(tǒng)，測(cè)量精度就往往得不到保證。另一種可能 的方法是電磁式水表把帶有轉(zhuǎn)換器的傳感器與顯示器分開，但互相之間未采用電氣隔離 技術(shù)。此方法在沒有干擾情況下，比較方便。但在實(shí)際工況條件下，帶有轉(zhuǎn)換器的傳感 器與顯示器之間的連接電纜上，往往存在電磁場(chǎng)的干擾和可能的地線干擾，這些干擾會(huì) 通過電路作用到管道和水表外殼上，由于管道和水表外殼作為電極信號(hào)的電氣公共端， 此類干擾會(huì)使得測(cè)量精度受影響；此外采用此方案也很難通過水表強(qiáng)制EMC (電磁兼容 性)要求如連接電纜需進(jìn)行雷擊浪涌等試驗(yàn)，這會(huì)導(dǎo)致水表損壞，或者使轉(zhuǎn)換器重啟 動(dòng)，或者導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器的放大器阻塞，或者導(dǎo)致流量輸出超差，說明此種方案現(xiàn)場(chǎng)使用不 可靠。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有電磁式水表的缺點(diǎn)，提供一種流量傳感器與 轉(zhuǎn)換器為一體與遠(yuǎn)傳顯示器采用電氣隔離和分開安裝的電磁式水表。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種電磁式水表，包括傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示器， 其特點(diǎn)是傳感器和轉(zhuǎn)換器為一體構(gòu)成電磁式水表的主體，顯示器包括在轉(zhuǎn)換器內(nèi)的就地 顯示器和遠(yuǎn)傳顯示器，所述的轉(zhuǎn)換器內(nèi)置有電氣隔離模塊，所述的電磁式水表的主體通 過電氣隔離模塊與遠(yuǎn)傳顯示器相連接。[0005]所述的遠(yuǎn)傳顯示器上置有按鍵，用于對(duì)所述的電磁式水表的主體中的參數(shù)，進(jìn) 行修改。[0006]所述的遠(yuǎn)傳顯示器與電磁式水表的主體遠(yuǎn)距離分開安裝。[0007]所述的電氣隔離模塊為光偶隔離模塊或變壓器隔離模塊或電容隔離模塊，實(shí)現(xiàn) 不包含電氣隔離模塊的轉(zhuǎn)換器其它部分與遠(yuǎn)傳顯示器之間的電氣隔離。[0008]本實(shí)用新型的有益效果是，由于電磁式水表的主體與遠(yuǎn)傳顯示器分開安裝，遠(yuǎn) 傳顯示器可位于方便顯示與操作的地方；由于電磁式水表與遠(yuǎn)傳顯示器電氣隔離，便于 電磁式水表達(dá)到水表強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)EMC性能的要求；使得電磁式水表不受外界電磁場(chǎng)通 過電纜對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響。[0009]
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；[0011]圖2為光偶隔離模塊線路原理圖。[0012]具體實(shí)施方式
[0013]下面通過實(shí)施例子，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說 明。由圖1所示，一種電磁式水表，包括傳感器6、轉(zhuǎn)換器14和顯示器，其特點(diǎn)是傳感 器6和轉(zhuǎn)換器14為一體構(gòu)成電磁式水表的主體16，顯示器包括在轉(zhuǎn)換器內(nèi)的就地顯示器 12和遠(yuǎn)傳顯示器21，所述的轉(zhuǎn)換器14內(nèi)置有電氣隔離模塊13，所述的電磁式水表的主體 16通過電氣隔離模塊13與遠(yuǎn)傳顯示器21相連接。[0014]所述傳感器6包括一對(duì)電極1、1’，信號(hào)公共端2，一對(duì)勵(lì)磁線圈4、4’及管 道3。勵(lì)磁線圈上有來自轉(zhuǎn)換器14的勵(lì)磁電流5，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，當(dāng)管道3 中有水流流動(dòng)，電極1、1’上會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電極信號(hào))，其電動(dòng)勢(shì)數(shù)值大小，與勵(lì)磁 電流5和水流流動(dòng)速度成正比。電極信號(hào)通過信號(hào)電纜7傳到轉(zhuǎn)換器14。[0015]所述轉(zhuǎn)換器14包括勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)電路8，信號(hào)放大器9，AD轉(zhuǎn)換器10，單片機(jī)11， 就地顯示器12與電氣隔離模塊13。單片機(jī)11發(fā)出勵(lì)磁控制信號(hào)，使得勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)電路8 向傳感器6發(fā)出激勵(lì)使得在勵(lì)磁線圈4與4’上有勵(lì)磁電流5通過。此激勵(lì)和水的流 動(dòng)使傳感器6的電極1、1’上會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生即電極信號(hào)，該電極信號(hào)經(jīng)過信號(hào)電 纜7傳遞到信號(hào)放大器9，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器10送入單片機(jī)11，單片機(jī)11經(jīng)過運(yùn)算，得到 流量測(cè)量結(jié)果，傳給就地顯示單元12，和經(jīng)過電氣隔離模塊13傳給遠(yuǎn)傳顯示器21。就 地顯示單元12上有按鍵，用戶可以通過按鍵設(shè)定參數(shù)。[0016]為省電，轉(zhuǎn)換器6可以工作在節(jié)電模式，15秒左右工作一次。單片機(jī)11每15 秒由內(nèi)部時(shí)鐘電路喚醒，或由就地顯示單元12或由遠(yuǎn)傳顯示單元21的信號(hào)喚醒。單片 機(jī)11隨后驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)電路8，得到電極信號(hào)傳給轉(zhuǎn)換器14。單片機(jī)11根據(jù)電極信號(hào) 運(yùn)算，并向就地顯示單元12與遠(yuǎn)傳顯示器21發(fā)送流量測(cè)量結(jié)果。然后使轉(zhuǎn)換器重新進(jìn) 入節(jié)電模式。為進(jìn)一步省電，單片機(jī)11也可不向就地顯示單元12或遠(yuǎn)傳顯示器21發(fā)送 信號(hào)，僅當(dāng)需要時(shí)，例如就地顯示單元12或遠(yuǎn)傳顯示單元21上有按鍵發(fā)生，才向顯示單 元12或遠(yuǎn)傳顯示單元21分別或一起發(fā)送。[0017]為通過國家水表EMC標(biāo)準(zhǔn)，電氣隔離模塊13可置有浪涌抑制器。電池15，向 轉(zhuǎn)換器14提供電源，進(jìn)而向傳感器6提供勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)。[0018]遠(yuǎn)傳顯示器21包括顯示器18，顯示邏輯單元19和按鍵20。顯示邏輯單元19 由單片機(jī)或由純數(shù)字邏輯電路組成。轉(zhuǎn)換器14通過顯示電纜17，隨后通過顯示邏輯單元 19，向顯示器18發(fā)送流量測(cè)量結(jié)果，由顯示器18顯示。按鍵20通過顯示邏輯單元19 與顯示電纜17，向轉(zhuǎn)換器14發(fā)出按鍵信息。[0019]電氣隔離模塊為光偶隔離模塊或變壓器隔離模塊或電容隔離模塊，在遠(yuǎn)傳顯示 器中的顯示模塊19為CPU的情況下，電氣隔離模塊13選用光偶隔離模塊如圖2所示，單 片機(jī)11的一根引腳，用為發(fā)射腳，通過電氣隔離模塊13的電阻25，進(jìn)而通過光偶22， 又經(jīng)電阻27達(dá)到電氣隔離模塊13的輸出TXD’(顯示電纜17的一根線)。通過另一個(gè) 光偶23，與電阻沈、電阻觀，單片機(jī)11得到來自于顯示電纜17的另根線RXD’上的 信息。電氣隔離模塊輸出端置有TVS管四 31組成的EMC保護(hù)電路。
權(quán)利要求1.一種電磁式水表，包括傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示器，其特征在于，傳感器和轉(zhuǎn)換器 為一體構(gòu)成電磁式水表的主體，顯示器包括在轉(zhuǎn)換器內(nèi)的就地顯示器和遠(yuǎn)傳顯示器，所 述的轉(zhuǎn)換器內(nèi)置有電氣隔離模塊，所述的電磁式水表的主體通過電氣隔離模塊與遠(yuǎn)傳顯 示器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式水表，所述的遠(yuǎn)傳顯示器包括顯示器，顯示邏輯單元 還置有按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式水表，所述的遠(yuǎn)傳顯示器與電磁式水表主體遠(yuǎn)距離分 開安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式水表，所述的電氣隔離模塊為光偶隔離模塊或變壓器 隔離模塊或電容隔離模塊，所述的電氣隔離模塊輸出端置有由TVS管組成的EMC保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種流量傳感器與轉(zhuǎn)換器為一體與遠(yuǎn)傳顯示器采用電氣隔離和分開安裝的電磁式水表，它包括傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示器，其特點(diǎn)是傳感器和轉(zhuǎn)換器為一體構(gòu)成電磁式水表的主體，顯示器包括在轉(zhuǎn)換器內(nèi)的就地顯示器和遠(yuǎn)傳顯示器，所述的轉(zhuǎn)換器內(nèi)置有電氣隔離模塊，所述的電磁式水表的主體通過電氣隔離模塊與遠(yuǎn)傳顯示器相連接。本實(shí)用新型的有益效果是，由于電磁式水表的主體與遠(yuǎn)傳顯示器分開安裝，遠(yuǎn)傳顯示器可位于方便顯示與操作的地方；由于電磁式水表與遠(yuǎn)傳顯示器電氣隔離，便于電磁式水表達(dá)到水表強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)EMC(電磁兼容性)性能的要求；使得電磁式水表不受外界電磁場(chǎng)通過電纜對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響。
文檔編號(hào)G01F1/58GK201811762SQ20102024770
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者李程生, 謝斌 申請(qǐng)人:上海威爾泰工業(yè)自動(dòng)化股份有限公司