一种新型沼气计量仪表的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型沼气计量仪表，包括燃气表基表和字轮位置传感器，其主要技术特点是：在燃气表基表内还安装有甲烷传感器、放大器、字轮位置传感器、微处理器电路、无线通讯模块和射频天线，所述的甲烷传感器的输出端通过放大器与微处理器电路相连接，该微处理器电路与字轮位置传感器相连接，该微处理器电路与无线通讯模块相连接，该无线通讯模块与射频天线相连接并通过移动通讯网与远程监控中心相连接。本实用新型设计合理，能够准确计算甲烷气体的产量，防止农户套取国家财政的扶持资金，同时，能够通过移动通讯网向远端监控中心上载计量数据，无需人员上门抄表，具有安装方便、使用可靠、维护成本低廉的特点。
【专利说明】一种新型沼气计量仪表
【技术领域】
[0001]本实用新型属于甲烷气体测量仪表【技术领域】，尤其是一种新型沼气计量仪表。
【背景技术】
[0002]沼气中的甲烷可用于家庭燃气，产生于农村畜牧、动物粪便或其他有机废物，经微生物发酵产生。由于国家对节能减排的要求，对农户利用沼气生产的甲烷，国家按照相应的产量进行财政补贴，但若无法核实甲烷在气体中的浓度，就不能监测农户的真实产量的多少。现有的监测方法通常无法准确检测出甲烷在单位体积内中的含量，对虚假体积信号无法识别，造成计量的准确性较差；另外，现有的计量方法通常采用上门抄表的方式进行，不仅劳动强度大，而且信息统计不及时，难以实现真实、可靠、迅捷的自动化管理。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种计量精确、降低劳动强度且及时可靠的新型沼气计量仪表。
[0004]本实用新型解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]—种新型沼气计量仪表，包括燃气表基表和字轮位置传感器，在燃气表基表内还安装有甲烷传感器、放大器、字轮位置传感器、微处理器电路、无线通讯模块和射频天线，所述的甲烷传感器的输出端通过放大器与微处理器电路相连接，该微处理器电路与字轮位置传感器相连接，该微处理器电路与无线通讯模块相连接，该无线通讯模块与射频天线相连接并通过移动通讯网与远程监控中心相连接。
[0006]而且，所述的微处理器电路为具有ADC转换功能和通讯功能的单片机；该单片机通过ADC接口与放大器相连接，该单片机通过通讯接口与无线通讯模块相连接。
[0007]而且，所述的微处理器电路包括单片机及其相连接的ADC转换器、通讯模块；该单片机通过ADC转换器与放大器的相连接，该单片机通过通讯模块与无线通讯模块相连接。
[0008]而且，所述的甲烷传感器为半桥传感器。
[0009]而且，所述的无线通讯模块为CDMA模块或GSM模块。
[0010]而且，所述的放大器为仪表放大器、高性能运算放大器或差动放大器。
[0011]本实用新型的优点和积极效果是:
[0012]本实用新型采用甲烷传感器能够准确地识别甲烷在单位体积中的含量，排出虚假的体积信号，准确计算甲烷气体的产量，防止农户套取国家财政的扶持资金。另外，本计量仪表能够通过移动通讯网向远端监控中心上载计量数据，无需人员上门抄表，大大降低了劳动强度，提高了自动化处理水平，具有安装方便、使用可靠、维护成本低廉的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的电路方框图；
[0014]图2是本实用新型的甲烷传感器和放大器部分的电路图；[0015]图3是本实用新型的微处理器部分的电路图；
[0016]图4是本实用新型的无线通讯模块的电路图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。
[0018]一种新型沼气计量仪表，如图1所示，包括燃气表基表、甲烷传感器1、放大器2、字轮位置传感器3、微处理器电路、无线通讯模块7和射频天线8。所述的微处理器电路可以采用具有ADC转换功能和通讯功能的单片机，其内部包括ADC转换器4、逻辑与计算电路(单片机)5和通讯模块6 ;微处理器电路也可以采用单片机5及其相连接的ADC转换器4、通讯模块6。甲烷传感器的输出端与放大器相连接，甲烷传感器输出一个与甲烷在气体中含量的微弱信号，并由放大器对该微弱信号进行放大，放大器的输出端与微处理器电路的ADC转换器相连接，ADC传感器将放大器输出的模拟信号转换为数字信号送至逻辑与计算电路(单片机)上，该逻辑与计算电路(单片机)将甲烷传感器采集的信号进行逻辑判断，确认当前的甲烷含量是否符合可使用标准，若符合可使用的标准则计入总量，否则忽略。该逻辑与计算电路(单片机)同时和字轮位置传感器相连接，当逻辑与计算电路(单片机)进行逻辑判断气体符合标准后，通过字轮位置传感器感知燃气表基表的字轮是否在运动，进行气体计量；字轮位置传感器的数量可以是一个、也可以是二个或以上。逻辑与计算电路(单片机)的输出端通过通讯接口连接到无线通讯模块上，并通过射频天线将微处理器电路计量得到的数据传输给监控中心，从而实现监控管理功能。
[0019]在本实施例中，所述的甲烷传感器采用半桥传感器，所述的放大器为仪表放大器、或高性能运算放大器、差动放大器，该放大器是可以与ADC、逻辑与计算部分集成在一个硅片上，也可以由相互独立的部件组合而成。甲烷传感器与放大器的连接关系如图2所示，图中M301为一个半桥传感器，其输出端通过外围电路连接到放大器U301上，该放大器U301对信号进行放大后，通过输出端输出(DENSITY)。所述的微处理器电路如图3所示，该微处理器电路采用STM8L151K4T单片机，内置有ADC转换器和通讯模块，该ADC转换器的输入端(DENSITY),该微处理器电路的通讯模块通过RXD/TXD接口与无线通讯模块相连接。无线通讯模块的电路如图4所示，由无线通讯主芯片及其相连接的SM卡电路构成，无线通讯主芯片通过SM卡识别本计量仪表的标识，该无线通讯主芯片与射频天线相连接通过移动通讯网络实现与远程监控中心的通讯功能。
[0020]上述电路仅仅给出了本实用新型的一种具体连接方式，实际上，本实用新型还可以有多种连接形式。例如，所述放大器为仪表放大器、或高性能运算放大器、差动放大器，该放大器是可以与ADC、逻辑与计算电路部分集成在一个硅片上，也可以由相互独立的部件组合而成。所述的通讯模块采用同步或异步通信接口(USART或UART通信端口)，该通讯接口可以是微处理器的一个组件，也可以是微处理器已存在的通信端口，或者是微处理器由软件与微处理器的输入输出端口实现的软端口。而所使用的微处理器可以是任意一种可以使用的品牌、型号。所述的无线通讯模块可以是GSM或CDMA通信模组或其他移动通讯模块。
[0021]需要强调的是，本实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种新型沼气计量仪表，包括燃气表基表和字轮位置传感器，其特征在于:在燃气表基表内还安装有甲烷传感器、放大器、字轮位置传感器、微处理器电路、无线通讯模块和射频天线，所述的甲烷传感器的输出端通过放大器与微处理器电路相连接，该微处理器电路与字轮位置传感器相连接，该微处理器电路与无线通讯模块相连接，该无线通讯模块与射频天线相连接并通过移动通讯网与远程监控中心相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型沼气计量仪表，其特征在于:所述的微处理器电路为具有ADC转换功能和通讯功能的单片机；该单片机通过ADC接口与放大器相连接，该单片机通过通讯接口与无线通讯模块相连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型沼气计量仪表，其特征在于:所述的微处理器电路包括单片机及其相连接的ADC转换器、通讯模块；该单片机通过ADC转换器与放大器的相连接，该单片机通过通讯模块与无线通讯模块相连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种新型沼气计量仪表，其特征在于:所述的甲烷传感器为半桥传感器。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种新型沼气计量仪表，其特征在于:所述的无线通讯模块为CDMA模块或GSM模块。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种新型沼气计量仪表，其特征在于:所述的放大器为仪表放大器、高性能运算放大器或差动放大器。
【文档编号】G01N33/22GK203615972SQ201320844199
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】陈艳红, 徐斌 申请人:天津市鑫丰仪表成套有限公司