專(zhuān)利名稱：電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浮子流量計(jì)，尤其是一種能夠修正浮子流量計(jì)由于溫度引起的數(shù)據(jù)誤差、提高浮子流量計(jì)的測(cè)量精確度的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)。
背景技術(shù)：
浮子流量計(jì)，又稱為恒壓降可變面積式流量計(jì)，通常具有一段直立的錐管和一只可以在其中自由地隨流量大小上下浮動(dòng)的浮子，當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐管時(shí)，流體的動(dòng)能在浮子上產(chǎn)生的推力和流體的浮力使浮子上升，隨著錐管內(nèi)壁與浮子之間的環(huán)形流通面積增大，流體動(dòng)能在浮子上產(chǎn)生的推力隨之下降，當(dāng)推力與浮力之和等于浮子自身重力時(shí)，即浮子與錐管間的流通環(huán)隙面積保持一定時(shí)，浮子處于平衡狀態(tài)，并穩(wěn)定在某一高度，該高度位置對(duì)應(yīng)的刻度指示流過(guò)浮子流量計(jì)的流量。環(huán)隙面積與浮子的上升高度成比例，即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子的上下移動(dòng)，通過(guò)磁藕合的方式傳遞給一個(gè)導(dǎo)桿，導(dǎo)桿帶動(dòng)指示器的指針偏轉(zhuǎn)，使指針指示流量。浮子流量計(jì)多用于測(cè)量封閉管道中液體、氣體和蒸汽的單相流流量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，可靠性強(qiáng)，適用性廣等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、醫(yī)藥、食品、 輕工業(yè)等工業(yè)部門(mén)的流量測(cè)量和過(guò)程控制及水處理領(lǐng)域。電遠(yuǎn)傳型浮子流量計(jì)是指在指針現(xiàn)場(chǎng)指示流量的同時(shí)，由角位移傳感器將導(dǎo)桿的角位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過(guò)4 20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，電遠(yuǎn)傳型浮子流量計(jì)可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)流量的遠(yuǎn)距離傳輸、顯示、記錄、調(diào)節(jié)和控制。目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的角位移傳感器為HMC1501。HMC1501角位移傳感器的核心部件——HMC1501角位移芯片，是采用用坡莫合金的含鐵材料制成，該材料常數(shù)會(huì)隨溫度發(fā)生變化，從而影響電橋的靈敏度和偏壓，基于HMC1501角位移傳感器的浮子流量計(jì)，由于溫度引起的最大誤差為2、 5%，而浮子流量計(jì)的測(cè)量精確度為1. 5% 2. 5%，所以基于 HMC1501角位移傳感器的浮子流量計(jì)，對(duì)溫度很敏感，在環(huán)境溫度變化大的情況下，不能滿足測(cè)量的精確度要求，這就導(dǎo)致遠(yuǎn)傳型浮子流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，由于環(huán)境溫度變化，導(dǎo)致其輸出數(shù)據(jù)的誤差偏大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種能夠修正浮子流量計(jì)由于溫度變化引起的數(shù)據(jù)誤差、進(jìn)而提高浮子流量計(jì)的測(cè)量精確度的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，包括帶有錐形管腔的流量管、貫穿流量管設(shè)置的第一導(dǎo)桿、設(shè)置在流量管的錐形管腔中的浮子，浮子固定的套設(shè)在第一導(dǎo)桿上，上述浮子流量計(jì)還包括一個(gè)位移傳感器、一個(gè)溫度傳感器、一個(gè)微處理器，位移傳感器、溫度傳感器分別輸出位移信號(hào)和溫度信號(hào)至微處理器。流體流經(jīng)流量管的錐形管腔，推動(dòng)浮子連同第一導(dǎo)桿一起上下移動(dòng)，位移傳感器測(cè)量到第一導(dǎo)桿的位移，并將測(cè)得的位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入微處理器，同時(shí)，溫度傳感器感應(yīng)到環(huán)境溫度，并把溫度電信號(hào)輸入微處理器，微處理器根據(jù)溫度信號(hào)對(duì)位移信號(hào)進(jìn)行修正，根據(jù)修正后的電信號(hào)得到的流量信號(hào)相比于由未修正的位移信號(hào)得到的流量信號(hào)具有較高精確度。上述技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善
作為優(yōu)選，上述電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)還包括一個(gè)內(nèi)置在浮子中的內(nèi)置磁鐵、一個(gè)設(shè)置在流量管外部并且與第一導(dǎo)桿垂直的第二導(dǎo)桿、一個(gè)固定在第二導(dǎo)桿一端的圓形磁鐵。作為優(yōu)選，圓形磁鐵與第二導(dǎo)桿共心，并且，圓形磁鐵的旋轉(zhuǎn)平面與第二導(dǎo)桿的軸心相垂直，浮子與圓形磁鐵之間作用有磁耦合力。浮子內(nèi)的內(nèi)置磁鐵和設(shè)置在第二導(dǎo)桿上的圓形磁鐵形成了磁耦合系統(tǒng)，在浮子上下移動(dòng)時(shí)，通過(guò)磁耦合作用，帶動(dòng)圓形磁鐵和第二導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選，位移傳感器是一個(gè)角位移傳感器。由于浮子與導(dǎo)桿之間作用有磁耦合力，第二導(dǎo)桿隨浮子的上下移動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，角位移傳感器用于測(cè)量第二導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角位移，并將測(cè)得的角位移信號(hào)輸入微處理器。作為優(yōu)選，上述電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)還包括一個(gè)信號(hào)輸出裝置，微處理器通過(guò)信號(hào)輸出裝置輸出流量電信號(hào)。作為優(yōu)選，上述電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)還包括一個(gè)IXD液晶顯示屏，微處理器輸出顯示信號(hào)至LCD液晶顯示屏。作為優(yōu)選，上述電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)還包括一個(gè)與微處理器電連接的鍵
ο由于上述技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
基于HMC1501角位移傳感器的浮子流量計(jì)，由于溫度引起的最大數(shù)據(jù)誤差有洲 5%.而采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的浮子流量計(jì)，補(bǔ)償了由于溫度引起的數(shù)據(jù)誤差，使電路的誤差<0. 5%，從而使浮子流量計(jì)的整體誤差<1. 5%。


圖1為本發(fā)明所涉及的浮子流量計(jì)的一種示意圖2為本發(fā)明所涉及的浮子流量計(jì)的線路板部分的一種示意圖； 圖3為本發(fā)明所涉及的浮子流量計(jì)的線路板部分的結(jié)構(gòu)框圖。 其中1、流量管；2、第二導(dǎo)桿；3、浮子；4、位移傳感器；5、溫度傳感器；6、微處理器；7、 第一導(dǎo)桿8、圓形磁鐵；；9、信號(hào)輸出裝置；10、IXD液晶顯示屏；11、鍵盤(pán)。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示的一種電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，包括帶有錐形管腔的流量管 1、貫穿流量管1設(shè)置的第一導(dǎo)桿7、設(shè)置在流量管1的錐形管腔中的浮子3，浮子3固定的套設(shè)在第一導(dǎo)桿7上，上述浮子流量計(jì)還包括一個(gè)位移傳感器4、一個(gè)用于感應(yīng)環(huán)境溫度的溫度傳感器5、一個(gè)微處理器6，，角位移傳感器4、溫度傳感器5分別輸出角位移信號(hào)和溫度信號(hào)至微處理器6。上述磁耦合作用力是由一個(gè)內(nèi)置在浮子3中的內(nèi)置磁鐵(圖1標(biāo)識(shí)出了浮子3的磁極，N和S)、一個(gè)設(shè)置在流量管1外部并且與第一導(dǎo)桿垂直的第二導(dǎo)桿2、和一個(gè)固定的套設(shè)在第二導(dǎo)桿2 —端的圓形磁鐵8組成的磁耦合系統(tǒng)形成的。在浮子3上下移動(dòng)時(shí)，內(nèi)置磁鐵通過(guò)磁耦合作用，帶動(dòng)圓形磁鐵連通第二導(dǎo)桿2 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，位移傳感器4測(cè)量第二導(dǎo)桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)角位移量。具體的，在本實(shí)施例中，圓形磁鐵8與第二導(dǎo)桿2共心，并且，圓形磁鐵8的旋轉(zhuǎn)平面與第二導(dǎo)桿2的軸心相垂直。如圖2，電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)還包括一個(gè)信號(hào)輸出裝置9，微處理器6通過(guò)信號(hào)輸出裝置9輸出流量電信號(hào)；一個(gè)IXD液晶顯示屏10，微處理器6輸出顯示信號(hào)至IXD 液晶顯示屏10 ；以及一個(gè)與微處理器6電連接的鍵盤(pán)11。位移傳感器4、溫度傳感器5、微處理器6、信號(hào)輸出裝置9、LED液晶顯示屏10、鍵盤(pán)11設(shè)置在線路板上。流體流經(jīng)流量管1的錐形管腔，推動(dòng)浮子3連通第一導(dǎo)桿7 —起上下移動(dòng)，第二導(dǎo)桿2和圓形磁鐵8隨浮子3的上下移動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)(圖1中示出了第二導(dǎo)桿2和圓形磁鐵8的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，L和R)，位移傳感器感4感應(yīng)到第二導(dǎo)桿2的角位移，并把角位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入微處理器6，同時(shí)，溫度傳感器5感應(yīng)到環(huán)境溫度，并把溫度電信號(hào)輸入微處理器6，微處理器6根據(jù)溫度信號(hào)對(duì)角位移信號(hào)進(jìn)行修正，根據(jù)修正后的電信號(hào)得到的流量信號(hào)相比于由未修正的角位移信號(hào)得到的流量信號(hào)具有較高精確度。應(yīng)理解，該實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，包括帶有錐形管腔的流量管(1)、貫穿所述的流量管(1)設(shè)置的第一導(dǎo)桿(7)、設(shè)置在所述的流量管(1)的錐形管腔中的浮子(3)，所述的浮子(3)固定的套設(shè)在所述的第一導(dǎo)桿(7)上，其特征在于它還包括一個(gè)位移傳感器(4)、一個(gè)溫度傳感器(5)、一個(gè)微處理器(6)，所述的位移傳感器(4)、溫度傳感器(5)分別輸出位移信號(hào)和溫度信號(hào)至所述的微處理器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，其特征在于它還包括一個(gè)內(nèi)置在所述的浮子(3)中的內(nèi)置磁鐵、一個(gè)設(shè)置在所述的流量管(1)外部并且與所述的第一導(dǎo)桿(7)垂直的第二導(dǎo)桿(2)、一個(gè)固定在所述的第二導(dǎo)桿(2) —端的圓形磁鐵(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，其特征在于所述的圓形磁鐵 (8)與第二導(dǎo)桿(2)共心，并且，所述的圓形磁鐵(8)的旋轉(zhuǎn)平面與所述的第二導(dǎo)桿(2)的軸心相垂直，所述的浮子(3)與圓形磁鐵(8)之間作用有磁耦合力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一條所述的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，其特征在于 所述的位移傳感器(4)是一個(gè)角位移傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任意一條所述的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，其特征在于它還包括一個(gè)信號(hào)輸出裝置(9)，所述的微處理器(6)通過(guò)所述的信號(hào)輸出裝置(9)輸出流量電信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任意一條所述的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，其特征在于它還包括一個(gè)IXD液晶顯示屏(10)，所述的微處理器(6)輸出顯示信號(hào)至所述的IXD液晶顯示屏(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任意一條所述的電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，其特征在于它還包括一個(gè)與所述的微處理器(6)電連接的鍵盤(pán)(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子溫度補(bǔ)償型浮子流量計(jì)，包括帶有錐形管腔的流量管、貫穿流量管設(shè)置的第一導(dǎo)桿、設(shè)置在流量管的錐形管腔中的浮子，浮子固定的套設(shè)在第一導(dǎo)桿上，上述浮子流量計(jì)還包括一個(gè)位移傳感器、一個(gè)溫度傳感器、一個(gè)微處理器，位移傳感器、溫度傳感器分別輸出位移信號(hào)和溫度信號(hào)至微處理器。流體流經(jīng)流量管的錐形管腔，推動(dòng)浮子連同第一導(dǎo)桿一起上下移動(dòng)，位移傳感器將測(cè)得的位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入微處理器，同時(shí)，溫度傳感器感應(yīng)到環(huán)境溫度，并把溫度電信號(hào)輸入微處理器，微處理器根據(jù)溫度信號(hào)對(duì)位移信號(hào)進(jìn)行修正，根據(jù)修正后的電信號(hào)得到的流量信號(hào)相比于由未修正的位移信號(hào)得到的流量信號(hào)具有較高精確度。
文檔編號(hào)G01F1/52GK102279023SQ201110116268
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者丁旭冰, 孫向東, 朱紅斌, 羅其康 申請(qǐng)人:浙江迪元儀表有限公司