[实用新型]智能型流量传感器

说明书

技术领域

本实用新型属流量传感器技术领域，具体为一种利用热扩散原理的智能型流量传感器。

背景技术

流量传感器用于流量监控系统中，当流速达到设定的流速阀值时，产生检测信号，用于启动连锁保护系统。传统流量传感器大多是机械式，其工作原理为传统的差压式、浮子式等，它们的机构复杂笨重，安装困难(必须截断管道安装)，压损大，精度差，并且气体、液体不能通用，其流量开关可能阻碍流体的流动，因而可能导致流体堵塞管道等生产事故发生。一般的流量传感器不具备对检测信号进行全自动化控制，报警，和启动连锁保护系统等功能，且造型不够美观。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有流量传感器安装，操作、维护、接线不便，可靠性不强，成本较高。

本实用新型的技术方案是：智能型流量传感器，包括壳体和探棒，探棒一端与壳体连接，另一端内置流量检测单元，流量检测单元设有两个热敏电阻和一个热源，流量信号经放大器放大后输入单片机处理，并在在显示单元上显示处理结果，壳体上还设有按键，用于控制单片机，单片机输出流量开关信号。

单片机产生一个基准电压作为流量的定标信号，用于提高检测精度。流量开关信号经过电流侦测电路反馈至单片机，当电流超过既定量时提供过流保护。本实用新型还设有汽室，用于流量检测单元的温度补偿。显示单元使用10个LED灯。

本实用新型流量检测部分根据热扩散原理，经电路处理和智能运算将温度变化转变为流量变化显示输出。热扩散原理是当两个传感元件被置于流体中时其中一个被加热，另一个用于感应过程温度，两个传感元件之间的温差与过程流速及过程介质的性质有关，两个传感元件之间的温差在无流量状态下最大，但随着流量的增加，被加热的传感元件冷却，温差减小，流体流速直接影响热扩散的程度。

热扩散原理的理论公式是：

V∝Ksqrt(T)

T∝R_T

其中V-流体流速

    T-温度

    R_T---热敏电阻由温度引起阻值

可知，温度sensor阻值和流速是平方正比关系，利用这一原理，设置两个热敏电阻(温度sensor)，用恒压电源供电，通过比较基准sensor与流量变化sensor电压力变化，经放大滤波处理，检测流量信号。

本实用新型流量传感器可在不影响流量的条件下按需要进行实时监控，能在恶劣的工业条件下长期可靠工作，安装时无须考虑安装的位置和介质的流向。本实用新型可对气体、液体等流量进行监控，使用时简单地插入管线或容器中，调节设置点到期望的流速控制点即可，可以通过配接不同的管道直径，来监控不同大小的流量。

附图说明

图1是本实用新型原理框图。

图2是本实用新型安装示意图。

图3是本实用新型实施例示意图。

其中壳体1，探棒2，显示单元3，按键4。

具体实施方式

图1中流量信号经由探头采集，通过放大电路放大后输入给单片机。经处理后，单片机会根据所设定的流量范围产生基准电压，从而保证采样电压为最佳精度值。对于输出信号，还附带有电流侦测功能，当电流超过既定量时，会提供过流保护。

本实用新型信号采集部分为流量检测单元，设有两个热敏电阻和一个热源，该热源在介质中引起一个局部温度升高，增加的温度由其中一个热敏电阻检测。只要介质流经热源，就吸收热源的热量，一个热敏电阻检测由此而得出的温度变化，用于流量的显示，为得到比较宽的线性范围，使变化的介质温度获得一个精确的测量结果，另外一个热敏电阻和汽室用于温度的补偿，从而得到比较宽的线性范围。本实用新型电路整体进行了抗干扰处理，包括电路板抗干扰和数字抗干扰技术，保证系统的可靠性。

图3是本实用新型的一个具体实施例，探棒2与壳体1相连，显示单元3和按键4位于壳体1上，按键有两个，一个为MODE/ENTER键，实现菜单设置和确认功能，每按一次菜单顺序显示在数码管上；另一个为LEARN/SET键为参数设定，配合MODE/ENTER键，对相应菜单进行参数设置(同样在数码管上显示)，参数确认再次按MODE/ENTER键。

表1为本实用新型主要技术指标，标注了产品的工作电压范围，最大负载电流。具有短路保护，反极保护，超载保护等多种功能。其中测量液体介质或气体介质流速时的调节范围及最大的灵敏范围是极为重要的两个指标。表中还给出了产品适应的使用环境及其它多种技术指标。

表1