一種新型沼氣計量儀表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型沼氣計量儀表，包括燃氣表基表和字輪位置傳感器，其主要技術特點是：在燃氣表基表內(nèi)還安裝有甲烷傳感器、放大器、字輪位置傳感器、微處理器電路、無線通訊模塊和射頻天線，所述的甲烷傳感器的輸出端通過放大器與微處理器電路相連接，該微處理器電路與字輪位置傳感器相連接，該微處理器電路與無線通訊模塊相連接，該無線通訊模塊與射頻天線相連接并通過移動通訊網(wǎng)與遠程監(jiān)控中心相連接。本發(fā)明設計合理，能夠準確計算甲烷氣體的產(chǎn)量，防止農(nóng)戶套取國家財政的扶持資金，同時，能夠通過移動通訊網(wǎng)向遠端監(jiān)控中心上載計量數(shù)據(jù)，無需人員上門抄表，具有安裝方便、使用可靠、維護成本低廉的特點。
【專利說明】一種新型沼氣計量儀表
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于甲烷氣體測量儀表【技術領域】，尤其是一種新型沼氣計量儀表。
【背景技術】
[0002]沼氣中的甲烷可用于家庭燃氣，產(chǎn)生于農(nóng)村畜牧、動物糞便或其他有機廢物，經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生。由于國家對節(jié)能減排的要求，對農(nóng)戶利用沼氣生產(chǎn)的甲烷，國家按照相應的產(chǎn)量進行財政補貼，但若無法核實甲烷在氣體中的濃度，就不能監(jiān)測農(nóng)戶的真實產(chǎn)量的多少?，F(xiàn)有的監(jiān)測方法通常無法準確檢測出甲烷在單位體積內(nèi)中的含量，對虛假體積信號無法識別，造成計量的準確性較差；另外，現(xiàn)有的計量方法通常采用上門抄表的方式進行，不僅勞動強度大，而且信息統(tǒng)計不及時，難以實現(xiàn)真實、可靠、迅捷的自動化管理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種計量精確、降低勞動強度且及時可靠的新型沼氣計量儀表。
[0004]本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]—種新型沼氣計量儀表，包括燃氣表基表和字輪位置傳感器，在燃氣表基表內(nèi)還安裝有甲烷傳感器、放大器、字輪位置傳感器、微處理器電路、無線通訊模塊和射頻天線，所述的甲烷傳感器的輸出端通過放大器與微處理器電路相連接，該微處理器電路與字輪位置傳感器相連接，該微處理器電路與無線通訊模塊相連接，該無線通訊模塊與射頻天線相連接并通過移動通訊網(wǎng)與遠程監(jiān)控中心相連接。
[0006]而且，所述的微處理器電路為具有ADC轉(zhuǎn)換功能和通訊功能的單片機；該單片機通過ADC接口與放大器相連接，該單片機通過通訊接口與無線通訊模塊相連接。
[0007]而且，所述的微處理器電路包括單片機及其相連接的ADC轉(zhuǎn)換器、通訊模塊；該單片機通過ADC轉(zhuǎn)換器與放大器的相連接，該單片機通過通訊模塊與無線通訊模塊相連接。
[0008]而且，所述的甲烷傳感器為半橋傳感器。
[0009]而且，所述的無線通訊模塊為CDMA模塊或GSM模塊。
[0010]而且，所述的放大器為儀表放大器、高性能運算放大器或差動放大器。
[0011 ] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]本發(fā)明采用甲烷傳感器能夠準確地識別甲烷在單位體積中的含量，排出虛假的體積信號，準確計算甲烷氣體的產(chǎn)量，防止農(nóng)戶套取國家財政的扶持資金。另外，本計量儀表能夠通過移動通訊網(wǎng)向遠端監(jiān)控中心上載計量數(shù)據(jù)，無需人員上門抄表，大大降低了勞動強度，提高了自動化處理水平，具有安裝方便、使用可靠、維護成本低廉的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的電路方框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的甲烷傳感器和放大器部分的電路圖；[0015]圖3是本發(fā)明的微處理器部分的電路圖；
[0016]圖4是本發(fā)明的無線通訊模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳述。
[0018]一種新型沼氣計量儀表，如圖1所示，包括燃氣表基表、甲烷傳感器1、放大器2、字輪位置傳感器3、微處理器電路、無線通訊模塊7和射頻天線8。所述的微處理器電路可以采用具有ADC轉(zhuǎn)換功能和通訊功能的單片機，其內(nèi)部包括ADC轉(zhuǎn)換器4、邏輯與計算電路(單片機)5和通訊模塊6 ;微處理器電路也可以采用單片機5及其相連接的ADC轉(zhuǎn)換器4、通訊模塊6。甲烷傳感器的輸出端與放大器相連接，甲烷傳感器輸出一個與甲烷在氣體中含量的微弱信號，并由放大器對該微弱信號進行放大，放大器的輸出端與微處理器電路的ADC轉(zhuǎn)換器相連接，ADC傳感器將放大器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送至邏輯與計算電路(單片機)上，該邏輯與計算電路(單片機)將甲烷傳感器采集的信號進行邏輯判斷，確認當前的甲烷含量是否符合可使用標準，若符合可使用的標準則計入總量，否則忽略。該邏輯與計算電路(單片機)同時和字輪位置傳感器相連接，當邏輯與計算電路(單片機)進行邏輯判斷氣體符合標準后，通過字輪位置傳感器感知燃氣表基表的字輪是否在運動，進行氣體計量；字輪位置傳感器的數(shù)量可以是一個、也可以是二個或以上。邏輯與計算電路(單片機)的輸出端通過通訊接口連接到無線通訊模塊上，并通過射頻天線將微處理器電路計量得到的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)監(jiān)控管理功能。
[0019]在本實施例中，所述的甲烷傳感器采用半橋傳感器，所述的放大器為儀表放大器、或高性能運算放大器、差動放大器，該放大器是可以與ADC、邏輯與計算部分集成在一個硅片上，也可以由相互獨立的部件組合而成。甲烷傳感器與放大器的連接關系如圖2所示，圖中M301為一個半橋傳感器，其輸出端通過外圍電路連接到放大器U301上，該放大器U301對信號進行放大后，通過輸出端輸出(DENSITY)。所述的微處理器電路如圖3所示，該微處理器電路采用STM8L151K4T單片機，內(nèi)置有ADC轉(zhuǎn)換器和通訊模塊，該ADC轉(zhuǎn)換器的輸入端(DENSITY),該微處理器電路的通訊模塊通過RXD/TXD接口與無線通訊模塊相連接。無線通訊模塊的電路如圖4所示，由無線通訊主芯片及其相連接的SM卡電路構成，無線通訊主芯片通過SM卡識別本計量儀表的標識，該無線通訊主芯片與射頻天線相連接通過移動通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)與遠程監(jiān)控中心的通訊功能。
[0020]上述電路僅僅給出了本發(fā)明的一種具體連接方式，實際上，本發(fā)明還可以有多種連接形式。例如，所述放大器為儀表放大器、或高性能運算放大器、差動放大器，該放大器是可以與ADC、邏輯與計算電路部分集成在一個硅片上，也可以由相互獨立的部件組合而成。所述的通訊模塊采用同步或異步通信接口(USART或UART通信端口)，該通訊接口可以是微處理器的一個組件，也可以是微處理器已存在的通信端口，或者是微處理器由軟件與微處理器的輸入輸出端口實現(xiàn)的軟端口。而所使用的微處理器可以是任意一種可以使用的品牌、型號。所述的無線通訊模塊可以是GSM或CDMA通信模組或其他移動通訊模塊。
[0021]需要強調(diào)的是，本發(fā)明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本發(fā)明保護的范圍。
【權利要求】
1.一種新型沼氣計量儀表，包括燃氣表基表和字輪位置傳感器，其特征在于:在燃氣表基表內(nèi)還安裝有甲烷傳感器、放大器、字輪位置傳感器、微處理器電路、無線通訊模塊和射頻天線，所述的甲烷傳感器的輸出端通過放大器與微處理器電路相連接，該微處理器電路與字輪位置傳感器相連接，該微處理器電路與無線通訊模塊相連接，該無線通訊模塊與射頻天線相連接并通過移動通訊網(wǎng)與遠程監(jiān)控中心相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型沼氣計量儀表，其特征在于:所述的微處理器電路為具有ADC轉(zhuǎn)換功能和通訊功能的單片機；該單片機通過ADC接口與放大器相連接，該單片機通過通訊接口與無線通訊模塊相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型沼氣計量儀表，其特征在于:所述的微處理器電路包括單片機及其相連接的ADC轉(zhuǎn)換器、通訊模塊；該單片機通過ADC轉(zhuǎn)換器與放大器的相連接，該單片機通過通訊模塊與無線通訊模塊相連接。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的一種新型沼氣計量儀表，其特征在于:所述的甲烷傳感器為半橋傳感器。
5.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的一種新型沼氣計量儀表，其特征在于:所述的無線通訊模塊為CDMA模塊或GSM模塊。
6.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的一種新型沼氣計量儀表，其特征在于:所述的放大器為儀表放大器、高性能運算放大器或差動放大器。
【文檔編號】G01F1/00GK103674122SQ201310706135
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】陳艷紅, 徐斌 申請人:天津市鑫豐儀表成套有限公司