一種液體流量無磁檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種液體流量無磁檢測裝置，包括微處理器單元及與之相連的電源控制電路和激勵控制電路以及依次相連的LC振蕩電路、LC振蕩檢測電路、包絡檢波電路和觸發電路，電源控制電路、激勵控制電路的輸出端分別和LC振蕩電路的兩端相連，觸發電路和微處理器單元的定時器捕獲輸入端相連。LC振蕩電路位于葉輪上方，葉輪上一半是絕緣區域，另一半是導電區域。LC振蕩電路輸出的振蕩波形經LC振蕩檢測電路、包絡檢波電路和觸發電路處理后，再由微處理器單元進行定時器捕獲，判斷出葉輪導電區域和絕緣區域的位置變化，最后計算出液體流量。本實用新型專利技術測量距離較大，使用范圍廣，單片機選用局限性小，降低成本，有很好的通用性。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及一種液體流量無磁檢測裝置，包括微處理器單元及與之相連的電源控制電路和激勵控制電路以及依次相連的LC振蕩電路、LC振蕩檢測電路、包絡檢波電路和觸發電路，電源控制電路、激勵控制電路的輸出端分別和LC振蕩電路的兩端相連，觸發電路和微處理器單元的定時器捕獲輸入端相連。LC振蕩電路位于葉輪上方，葉輪上一半是絕緣區域，另一半是導電區域。LC振蕩電路輸出的振蕩波形經LC振蕩檢測電路、包絡檢波電路和觸發電路處理后，再由微處理器單元進行定時器捕獲，判斷出葉輪導電區域和絕緣區域的位置變化，最后計算出液體流量。本技術測量距離較大，使用范圍廣，單片機選用局限性小，降低成本，有很好的通用性。【專利說明】一種液體流量無磁檢測裝置
本技術涉及一種無磁流量計，尤其涉及一種液體流量無磁檢測裝置。
技術介紹
在無磁水表中，目前較多采用MSP430FW427單片機實現流量檢測，該單片機內部集成了 SCAN IF無磁檢測模塊。SCAN IF無磁檢測模塊是美國德州儀器公司推出的MSP430FW42X系列單片機所特有的模塊，它能夠在低功耗下自動檢測線性或旋轉的運動，主要用于熱量儀表、熱水和冷水儀表、氣體儀表和工業流量計等儀表中。現有的無磁水表中，流量檢測部分主要由單片機內部的SCAN IF無磁檢測模塊及其外接的兩個LC傳感器組成，LC傳感器置于水表葉輪的上方，葉輪的一半是絕緣材料，另一半敷有金屬銅。當LC傳感器在作LC振蕩時，遇到敷有銅的區域時，振蕩會很快衰減，其波形如圖1所示；遇到絕緣材料區域時，振蕩衰減較慢，其波形如圖2所示。可見LC傳感器在絕緣材料區域上方時振蕩衰減過程比在敷有銅的區域上方時慢很多。通過設定合適的參考電壓和延時時間，若在測量時間內波形的波峰都在參考電壓之下，便可確定此時LC傳感器處于敷有銅的區域，否則在絕緣材料區域。而MSP430FW42X系列單片機中的SCAN IF無磁檢測模塊由模擬前端(AFE)、信號處理狀態機(PSM)和時序狀態機(TSM)三部分組成，模擬前端用于激勵外接的LC傳感器，傳感器最多可接四個，可由模擬輸入多路開關來選擇，被選中的傳感器將其模擬信號直接輸入比較器，比較器把所選模擬信號與一個10位的數模轉換器產生的參考電壓相比較，如果電壓在參考電壓以上輸出為高，反之為低，如此便將外部的模擬信號轉換為數字信號。轉換后的數字信號被送入一個可編程的信號處理狀態機，它通過存儲于MSP430FW42X系列單片機中的狀態表來處理該數字信號，控制SCAN IF無磁檢測模塊中斷的產生，從而判斷流量的流速和方向，達到流量檢測的目的。現有的流量無磁檢測方式，只能在MSP430FW42X系列單片機上才能實現，無法在其他低成本單片機上實現，因此，現有的無磁水表成本高，在使用上存在非常大的局限性。另一方面，這種無磁檢測方式，當葉輪上的銅層為0.1mm厚時，LC傳感器和葉輪的間距不能超過3_，才能進行測量，因此在一些表殼要求較厚的儀表中，如表殼厚度大于5mm的儀表，就不能采用這種無磁檢測方式，應用范圍受限。
技術實現思路
本技術主要解決原有流量無磁測量裝置的測量距離較小，無法在表殼較厚的儀表中實現測量，使用范圍較小的技術問題；提供一種液體流量無磁檢測裝置，其測量距離較大，對表殼厚度沒有限止，不管表殼是厚還是薄，都能實現流量測量，使用范圍廣。本技術同時解決原有流量無磁測量裝置必須使用MSP430FW42X系列單片機才能實現流量測量，無法用其他低成本單片機實現，成本高，存在局限性的技術問題；提供一種液體流量無磁檢測裝置，其所用單片機只需滿足具有定時器捕獲功能就能實現流量測量，因此可用低成本單片機實現，有效降低成本，具有很強的移植性，通用性好。本技術的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:本技術包括安裝在液體流量表的葉輪上方的LC振蕩電路，葉輪朝向LC振蕩電路的一面，一半是絕緣材料制成的絕緣區域，另一半是導電材料制成的導電區域，還包括微處理器單元、電源控制電路、激勵控制電路、LC振蕩檢測電路、包絡檢波電路和觸發電路，所述的微處理器單元的第一輸出端和所述的電源控制電路的輸入端相連，微處理器單元的第二輸出端和所述的激勵控制電路的輸入端相連，電源控制電路、激勵控制電路的輸出端分別和所述的LC振蕩電路的兩端相連，LC振蕩電路的振蕩輸出端和所述的包絡檢波電路的輸入端相連，包絡檢波電路的輸出端和所述的觸發電路的輸入端相連，觸發電路的輸出端和所述的微處理器單元的定時器捕獲輸入端相連。微處理器單兀的第一輸出端輸出控制信號給電源控制電路的輸入端，使電源控制電路開啟電子開關實現供電，微處理器單兀的第二輸出端輸出一個高電平脈沖信號給激勵控制電路的輸入端，激勵控制電路進行激勵控制，使LC振蕩電路進行一段時間的充電。充完電后，微處理器單兀的第二輸出端變為低電平信號，使激勵控制電路停止激勵控制，LC振蕩電路開始振蕩，輸出的振蕩波形在LC振蕩檢測電路和包絡檢波電路的作用下，提取出振蕩波形中高于參考電壓的部分，再經觸發電路整形后，輸送給微處理器單元的定時器捕獲輸入端，最后經微處理器單元的分析和處理，判斷出葉輪上導電區域和絕緣區域的位置變化，最終計算出流過液體流量表的液體流量。本技術所用單片機只需滿足具有定時器捕獲功能就能實現流量測量，因此可用低成本單片機實現，如8位機STM8L052單片機，價格不到MSP430FW42X系列單片機的一半，單片機選用不存在局限性，可大大降低成本，具有很強的移植性，通用性好。而且LC振蕩電路和葉輪間的測量距離可達5?8mm，測量距離較大，在表殼較厚的儀表中也能實現流量測量，使用范圍廣。作為優選，所述的電源控制電路包括電阻Rl和三極管Tl，所述的激勵控制電路包括電阻R3、電阻R5、電容C3和三極管T3，所述的LC振蕩檢測電路包括電阻R4、電容C2和三極管T2 ;電阻Rl的一端、電阻R3的一端分別和所述的微處理器單元的第一輸出端、第二輸出端相連，電阻Rl的另一端和三極管Tl的基極相連，電阻R3的另一端經電容C3和三極管T3的基極相連，三極管Tl的發射極接電壓VCC，三極管Tl的集電極經電阻R2與構成LC振蕩電路的電容Cl和電感LI的并聯電路的一端相連，該并聯電路的另一端接三極管T3的集電極，三極管T3的發射極接地，電阻R5連接在三極管T3的基極和三極管T3的發射極之間；電容C2和電阻R4并聯，該并聯電路的一端和三極管T3的集電極相連，該并聯電路的另一端和三極管T2的基極相連，三極管T2的發射極與電容Cl、電感LI和電阻R2的并接點相連，三極管T2的集電極和所述的包絡檢波電路的輸入端相連。作為優選，所述的包絡檢波電路包括電阻R6、電阻R7、電容C4、電容C5和二極管D，所述的LC振蕩檢測電路的輸出端和二極管D的正極相連，電阻R6和電容C4并聯，該并聯電路的一端和二極管D的正極相連，該并聯電路的另一端接地，電阻R7和電容C5并聯，該并聯電路的一端和二極管D的負極相連，該并聯電路的另一端接地，二極管D的負極和所述的觸發電路的輸入端相連。作為優選，所述的觸發電路為非門U，非門U的輸入端和所述的包絡檢波電路的輸出端相連，非門U的輸出端和所述的微處理器單元的定時器捕獲輸入端相連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液體流量無磁檢測裝置，包括安裝在液體流量表的葉輪（8）上方的LC振蕩電路（1），葉輪（8）朝向LC振蕩電路（1）的一面，一半是絕緣材料制成的絕緣區域（9），另一半是導電材料制成的導電區域（10），其特征在于還包括微處理器單元（2）、電源控制電路（3）、激勵控制電路（4）、LC振蕩檢測電路（5）、包絡檢波電路（6）和觸發電路（7），所述的微處理器單元（2）的第一輸出端和所述的電源控制電路（3）的輸入端相連，微處理器單元（2）的第二輸出端和所述的激勵控制電路（4）的輸入端相連，電源控制電路（3）、激勵控制電路（4）的輸出端分別和所述的LC振蕩電路（1）的兩端相連，LC振蕩電路（1）的振蕩輸出端和所述的包絡檢波電路（6）的輸入端相連，包絡檢波電路（6）的輸出端和所述的觸發電路（7）的輸入端相連，觸發電路（7）的輸出端和所述的微處理器單元（2）的定時器捕獲輸入端相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳昌根，周震宇，孫錦山，雷俊勇，肖金鳳，呂善星，陳熙俊，
申請(專利權)人：浙江利爾達物聯網技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：