[发明专利]液体流量无磁检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无磁流量计，尤其涉及一种液体流量无磁检测装置及其检测方法。 

背景技术

在无磁水表中，目前较多采用MSP430FW427单片机实现流量检测，该单片机内部集成了SCAN IF无磁检测模块。SCAN IF 无磁检测模块是美国德州仪器公司推出的MSP430FW42X系列单片机所特有的模块，它能够在低功耗下自动检测线性或旋转的运动，主要用于热量仪表、热水和冷水仪表、气体仪表和工业流量计等仪表中。现有的无磁水表中，流量检测部分主要由单片机内部的SCAN IF无磁检测模块及其外接的两个LC传感器组成，LC传感器置于水表叶轮的上方，叶轮的一半是绝缘材料，另一半敷有金属铜。当LC传感器在作LC振荡时，遇到敷有铜的区域时，振荡会很快衰减，其波形如图1所示；遇到绝缘材料区域时，振荡衰减较慢，其波形如图2所示。可见LC传感器在绝缘材料区域上方时振荡衰减过程比在敷有铜的区域上方时慢很多。通过设定合适的参考电压和延时时间，若在测量时间内波形的波峰都在参考电压之下，便可确定此时LC传感器处于敷有铜的区域，否则在绝缘材料区域。而MSP430FW42X系列单片机中的SCAN IF无磁检测模块由模拟前端(AFE)、信号处理状态机(PSM)和时序状态机(TSM)三部分组成，模拟前端用于激励外接的LC传感器，传感器最多可接四个，可由模拟输入多路开关来选择，被选中的传感器将其模拟信号直接输入比较器，比较器把所选模拟信号与一个10位的数模转换器产生的参考电压相比较，如果电压在参考电压以上输出为高，反之为低，如此便将外部的模拟信号转换为数字信号。转换后的数字信号被送入一个可编程的信号处理状态机，它通过存储于MSP430FW42X系列单片机中的状态表来处理该数字信号，控制SCAN IF无磁检测模块中断的产生，从而判断流量的流速和方向，达到流量检测的目的。现有的流量无磁检测方式，只能在MSP430FW42X系列单片机上才能实现，无法在其他低成本单片机上实现，因此，现有的无磁水表成本高，在使用上存在非常大的局限性。另一方面，这种无磁检测方式，当叶轮上的铜层为 0.1mm厚时，LC传感器和叶轮的间距不能超过3mm，才能进行测量，因此在一些表壳要求较厚的仪表中，如表壳厚度大于5mm 的仪表，就不能采用这种无磁检测方式，应用范围受限。 

发明内容

本发明主要解决原有流量无磁测量装置的测量距离较小，无法在表壳较厚的仪表中实现测量，使用范围较小的技术问题；提供一种液体流量无磁检测装置及其检测方法，其测量距离较大，对表壳厚度没有限止，不管表壳是厚还是薄，都能实现流量测量，使用范围广。

本发明同时解决原有流量无磁测量装置必须使用MSP430FW42X系列单片机才能实现流量测量，无法用其他低成本单片机实现，成本高，存在局限性的技术问题；提供一种液体流量无磁检测装置及其检测方法，其所用单片机只需满足具有定时器捕获功能就能实现流量测量，因此可用低成本单片机实现，有效降低成本，具有很强的移植性，通用性好。