[实用新型]液体流量计

说明书

本实用新型涉及一种液体流量计，属于应用电子测量技术的液体流速、流量测试计量仪器。

目前，液体测量仪表有超声波流量计、涡阶流量计、全管径电磁流量计、插入式涡轮流量计、差压流量计等。对于大多数应用电子测量技术的液体流量计存在的共性问题是由于不同速度段采用同样的运算系数，因水力学与电路方面所造成的非线性误差给测量精度带来较大影响，尤其对低流速段的测量精度影响更严重。虽然有些进口仪表或国产全管电磁仪表性能较好，但价格昂贵，对于我国大多数用户无法普通推广应用。

本实用新型的目的是设计一种性能稳定可靠、下限流速低、在较宽测量范围(0.03—10M)保证测量精度、安装方便、价格低、用途广(浑水、污水、清水、硫酸、盐酸等)的液体流量计。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一般应用电子测量技术测量液体流速、流量的测量仪表均由下述几个部分组成，探头部分将流速信号转换成电信号；测量信号转换电路有将取样信号放大、整型、校正的放大整型校正电路和将电压信号转换成频率信号的电压频率转换电路；流量积分处理电路将代表流速的频率信号进行积分算出流量数据。为了克服现有技术中不同流速段精度不能都保证的问题，本技术方案在测量信号转换电路部分加了流速多点识别分段电路，它的输入端接整型校正电路的输出端，根据放大校正后测量信号电压的高低将代表流速的频率信号分成几段分别输出送给流量积分处理电路，以便单片机进行多公式分段运算，自动校正非线性误差。

本方案流速多点识别分段电路采用三组门电路，由测量流速信号电压的高、中、低打开不同的门，将代表流速的频率信号分成三段分别送至流量积分处理电路，单片机根据不同流速段相对应的系数对流速信号作积分处理。

当信号传输线较长时，在流速多点识别分段电路和单片机之间可设频率调制、解调电路，以便减少损耗。

现在对附图进行说明：图1给出了本实用新型的逻辑方框图。探头部将流速信号转换成电压信号送至放大整型校正电路经过一系列的电路处理，再将电压信号送至频率转换电路转换成代表流速的频率信号。流速多点识别分段电路是由放大整型校正电路输出的电压控制该电路中几个门电路的工作状态，将代表流速的频率信号按流速高低分成几段由不同门送出，再经频率调制电路将高频叠加在原频率转换电路输出的方波上传输至频率解调器，由频率解调器分离后的信号送至单片机，单片机取各流速段相对应的系数对流速信号作积算，并将结果送外设显示、打印或存贮。

图2是本实用新型的电路原理图。现结合图2进一步说明本实用新型的实施例：

由探头部分测得的感应电动势与流速成比例，经电阻R₃₅。R₃₆送至由IC1—1、IC1—2、IC2组成的高输入阻抗差分放大电路，信号放大3100倍后经过N₂、N₃、IC3—1、IC3—2构成的采样保持电路送至IC₄构成的可变增益放大器，经处理的信号送至IC6—1、IC6—4构成的有源低通电路进行整型，再送至IC6—3校正，得到与流速成比例的电压信号。该信号一路被送到由IC6—2、IC7、N₁组成的线性电压频率转换电路，将代表流速的电压信号转换成代表流速的频率信号；另一路由R59送到由IC11：A、IC11：B、IC11：C、IC16—1、IC16—2、IC16—3组成的流速多点识别分段电路的输入端，当R59送进的电压低于U_R66时，IC11：A，IC11：B，IC11：C均输出高电平，这时只有IC16—3输出为高使IC15起振；当电压高于U_R66低于U_R71时，IC11：C为低，IC11：A、IC11：B为高，此时只有IC16—2为高使IC14起振；当电压高于U_R71、低于U_R72时，只有IC16—1为高，使IC13起振。IC13IC14、IC15的振荡频率分别代表各流速段。这个频率波调制在IC7输出的方波中，经光电耦合器Q1送给由IC17：A和IC16：A构成的解调器，分离成流速信号和流速段信号，流速信号送至单片机的P3、2口，流速段信号送至单片机P1、2口。单片机根据各流速段信号相对应的系数对流速信号作积算，并将结果送给外设(显示、打印、存贮)。本图电源部分省略。

图3是插入式电磁流量计探头部分结构图。1是被测流体管、2是球阀，3是探头、4是电缆接头。