一种小型在线流量计控制装置的制作方法

本实用新型涉及流量计控制领域，具体涉及一种小型在线流量计控制装置。

背景技术：

在小型污水处理站中，由于处理吨位小，受成本的限制，大多数使用的都是浮子流量计，也有少数使用了数字流量计，前者精度低，后者没办法进行远程管理，而且价格很高。

技术实现要素：

基于此，针对上述问题，本实用新型提出一种小型在线流量计控制装置，其能实时测量记录流量数据，能远程传输瞬时流量和累计流量，能手动控制、自动校准以及远程管理，具有体积小、成本低和精度高等优点。

本实用新型的技术方案是：一种小型在线流量计控制装置，包括流量计控制主板、流量脉冲采集装置、流量脉冲采集电源、主板电源和远程传输装置；所述流量计控制主板的信号输出端与流量脉冲采集电源的信号输入端相连，流量脉冲采集电源的电源输出端与所述流量脉冲采集装置的电源输入端相连，流量脉冲采集装置的信号输出端与所述流量计控制主板的信号输入端相连，流量计控制主板与所述远程传输装置通信连接，所述主板电源的电源输出端与流量计控制主板的电源输入端相连。

本装置流量计控制主板采用8引脚最小微处理器作为装置的核心控制处理部件，流量脉冲采集装置采用固定腔体作为流体的基本计量单位，以采集流过腔体的次数来输出脉冲，流量计控制主板采集流量脉冲采集装置输出的脉冲，通过内部微处理器的运算来计算出流过液体的瞬时流量和累计流量,微处理器对累计流量进行累加并存储。微处理通过数据输出端口，将运算后的流量数据发送出去，通过数据输入端口可接收远程传输装置的读数数据指令、自动校准指令和手动校准指令等。本装置采用外部12V直流供电，流量计控制主板将输入电压做稳压处理后，提供流量脉冲采集装置的电源。

作为本实用新型的进一步改进，所述流量计控制主板包括微处理器IC101、总线输入输出接口芯片IC201、接插件J101和执行程序写入接口JC101；所述微处理器IC101的第2引脚与所述接插件J101的第1引脚相连；所述微处理器IC101的第5引脚与所述总线输入输出接口芯片IC201的第2引脚和第3引脚相连；所述微处理器IC101的第6引脚与所述执行程序写入接口JC101的第5引脚相连，并通过电阻R204连接到所述总线输入输出接口芯片IC201的第1引脚；所述IC101的第7引脚与所述连接执行程序写入接口JC101的第4引脚相连，并通过电阻R205连接到所述总线输入输出接口芯片IC201的第4引脚；所述微处理器IC101的第4引脚与所述执行程序写入接口JC101的第1引脚；所述微处理器IC101的第3引脚串接有限流电阻R208，且该限流电阻R208的一端与所述接插件J101的第3引脚相连。

其中，IC101的第2引脚作为外部流量脉冲采集装置的脉冲输入端；IC101的第5脚为连接总线输入、输出控制端口，作为控制IC201的总线数据的输入和输出。IC101的第6引脚连接执行程序写入接口JC101的第5引脚，同时通过R204连接到IC201的第1引脚作为总线数据的输出端。IC101的第7引脚连接执行程序写入接口JC101的第4引脚，同时通过R205连接到IC201的第4引脚作为总线数据的输入端。IC101的第4引脚为外部上电复位引脚，连接去扰电容C202到电源地GND，并连接一上拉电阻R201，同时连接到执行程序写入接口JC101的第1引脚。IC101的第3引脚为工作指示灯输出引脚，通过限流电阻R208连接到J101的第3脚，可连接外部工作指示灯。IC101的第1引脚为电源正端，连接电源VCC；IC101的第8引脚为电源负端，连接电源GND。

其中，IC201的第6引脚连接到J101的第5引脚，IC201的第7引脚连接到J101的第6引脚，作为一组外部数据总线接口。IC201的第8引脚为电源正端连接电源VCC，并连接去扰电容到C203至电源地GND。IC201的第5引脚为电源负端，连接电源GND。执行程序写入接口JC101的第2引脚连接到电源VCC，第3引脚连接到电源负端GND。

作为本实用新型的进一步改进，所述流量计控制主板还包括限流电阻R203和上拉电阻R202；所述限流电阻R203串接于所述微处理器IC101的第2引脚和所述接插件J101的第1引脚之间；所述上拉电阻R202的一端接电源，另一端与接插件J101的第1引脚和限流电阻R203之间的节点相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述流量计控制主板还包括上拉电阻R206，上拉电阻R206的一端接电源，另一端与所述微处理器IC101的第5引脚和总线输入输出接口芯片IC201的第2引脚、第3引脚之间的节点相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述流量计控制主板还包括稳压电路，该稳压电路包括二极管D301、限流电阻RZJ301、滤波电容E301、去扰电容C301、稳压芯片IC301、滤波电容E302和去扰电容C302；所述二极管D301和限流电阻RZJ301串联，二极管D301的一端与所述接插件J101的第8引脚相连，限流电阻RZJ301的一端与所述稳压芯片IC301的输入端相连；所述滤波电容E301和去扰电容C301并联于所述稳压芯片IC301的输入端和电源地GND之间；所述滤波电容E302和去扰电容C302并联于所述稳压芯片IC301的输出端和电源地GND之间。

其中，J101的第8引脚为外部12V直流电源的正输入端，连接到二极管D301再通过限流电阻RZJ301连接滤波电容E301和去扰电容C301，同时连接到稳压芯片IC301的第2脚电源输入端，滤波电容E301和去扰电容C301另一端口接电源地GND。J101的第7引脚为外部12V直流电源的负输入端，连接IC301的第1引脚作为整个控制主板的电源负端GND。IC301的第3引脚为稳压输出端，连接滤波电容E302和去扰电容C302，输出稳压后的电源5V和整个控制板电源VCC，滤波电容E302和去扰电容C302另一端接电源负端GND。J101的第2脚连接稳压输出电源5V。

上述小型在线流量计控制装置的工作过程如下：

当本装置上电后，IC101的第3引脚输出高电平，点亮外部工作指示灯。表示本装置在正常工作。当有液体流过流量脉冲采集装置时，IC101的第2引脚就会有脉冲信号输入，IC101开始记录脉冲数量，并运算成瞬时流量和累计流量数据，保存在微处理器内部的EEROM存储器中。上电后IC101的第5脚输出低电平，IC201的第2脚和第3脚为低电平，总线工作在接收状态。

同时，还包括数据发送、流量数据的自动校准和本装置地址的远程更改等过程。

数据发送：当IC101的第7引脚接收到完整需要发送数据指令后，取出内部EERPOM的流量数据，IC101的第5引脚输出高电平，控制IC201的第2脚和第3脚为高电平，IC101将指令中需要的数据内容传送到IC101的第6脚上，通过IC201的第1脚将数据再通过总线发送出去。发送完成后IC101的第5引脚输出低电平，总线恢复到数据接收状态。

流量数据的自动校准：将本装置和标准流量计连接在同一管道中，确保通过本装置和标准流量计的液体流量都是相同的。将标准流量计的数据传送总线与本装置的数据总线连接再与远端管理装置连接。

远端管理装置发送自动校准指令后，本装置通过IC101的第7脚收到自动校准指令后，将按时间读取的标准流量计的瞬时流量和累计流量数据，将读取到标准流量计的瞬时流量和累计流量和本装置的瞬时流量和累计流量做比较，并将修正差值存到IC101内部的EEPROM中，然后重复读取标准流量计的瞬时流量和累计流量数据再与本装置修正后的瞬时流量和累计流量做比较，再修正，直到本装置的瞬时流量和累计流量的数据与标准流量计的瞬时流量和累计流量的数据相同后，将最终的修正值存到IC101的内部EEROM中，则自动校准结束。最后IC101的第5引脚输出高电平到IC201的第2脚和第3脚，把自动校准成功的指令通过IC101的第6脚发送到IC201总线上，返回给远端管理装置。发送完成后IC101的第5脚输出低电平，总线恢复到数据接收状态。

本装置地址的远程更改：远端管理装置发送更改本装置地址指令，本装置通过IC101的第7脚收到更改本装置地址的指令后，将更改后的地址保存在IC101的内部EEPROM中。再将IC101的第5脚输出高电平到IC201的第2脚和第3脚，将更改后的地址通过IC101的第6脚发送到IC201总线上返回给远端管理装置确认更改成功。

本实用新型的有益效果是：

(1)能实时测量记录流量数据，远程传输瞬时流量和累计流量，实现手动控制、自动校准以及远程管理，具有体积小、成本低和精度高等优点。

(2)本装置能实现流量数据的远程传输，手动控制，流量数据自动校准以及远程管理等功能；能大量的应用在现有分散式小型污水处理站中，更能实现分散式小型污水处理站的无人值守和精准管理。

附图说明

图1是实施例所述小型在线流量计控制装置的原理框图；

图2是流量计控制主板的电路原理图；

图3是校准连接示意图；

附图标记说明：

10流量计控制主板，20流量脉冲采集装置，30流量脉冲采集电源，40主板电源，50远程传输装置，60标准流量计，70远端管理装置，80流体管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例：

如图1所示，一种小型在线流量计控制装置，包括流量计控制主板10、流量脉冲采集装置20、流量脉冲采集电源30、主板电源40和远程传输装置50；所述流量计控制主板10的信号输出端与流量脉冲采集电源30的信号输入端相连，流量脉冲采集电源30的电源输出端与所述流量脉冲采集装置20的电源输入端相连，流量脉冲采集装置20的信号输出端与所述流量计控制主板10的信号输入端相连，流量计控制主板10与所述远程传输装置50通信连接，所述主板电源40的电源输出端与流量计控制主板10的电源输入端相连。

本装置流量计控制主板10采用8引脚最小微处理器作为装置的核心控制处理部件，流量脉冲采集装置20采用固定腔体作为流体的基本计量单位，以采集流过腔体的次数来输出脉冲，流量计控制主板10采集流量脉冲采集装置20输出的脉冲，通过内部微处理器的运算来计算出流过液体的瞬时流量和累计流量,微处理器对累计流量进行累加并存储。微处理通过数据输出端口，将运算后的流量数据发送出去，通过数据输入端口可接收远程传输装置50的读数数据指令、自动校准指令和手动校准指令等。本装置采用外部12V直流供电，流量计控制主板10将输入电压做稳压处理后，提供流量脉冲采集装置20的电源。

如图2所示，在另一个实施例中，所述流量计控制主板10包括微处理器IC101、总线输入输出接口芯片IC201、接插件J101和执行程序写入接口JC101；所述微处理器IC101的第2引脚与所述接插件J101的第1引脚相连；所述微处理器IC101的第5引脚与所述总线输入输出接口芯片IC201的第2引脚和第3引脚相连；所述微处理器IC101的第6引脚与所述执行程序写入接口JC101的第5引脚相连，并通过电阻R204连接到所述总线输入输出接口芯片IC201的第1引脚；所述IC101的第7引脚与所述连接执行程序写入接口JC101的第4引脚相连，并通过电阻R205连接到所述总线输入输出接口芯片IC201的第4引脚；所述微处理器IC101的第4引脚与所述执行程序写入接口JC101的第1引脚；所述微处理器IC101的第3引脚串接有限流电阻R208，且该限流电阻R208的一端与所述接插件J101的第3引脚相连。

其中，IC101的第2引脚作为外部流量脉冲采集装置20的脉冲输入端；IC101的第5脚为连接总线输入、输出控制端口，作为控制IC201的总线数据的输入和输出。IC101的第6引脚连接执行程序写入接口JC101的第5引脚，同时通过R204连接到IC201的第1引脚作为总线数据的输出端。IC101的第7引脚连接执行程序写入接口JC101的第4引脚，同时通过R205连接到IC201的第4引脚作为总线数据的输入端。IC101的第4引脚为外部上电复位引脚，连接去扰电容C202到电源地GND，并连接一上拉电阻R201，同时连接到执行程序写入接口JC101的第1引脚。IC101的第3引脚为工作指示灯输出引脚，通过限流电阻R208连接到J101的第3脚，可连接外部工作指示灯。IC101的第1引脚为电源正端，连接电源VCC；IC101的第8引脚为电源负端，连接电源GND。

其中，IC201的第6引脚连接到J101的第5引脚，IC201的第7引脚连接到J101的第6引脚，作为一组外部数据总线接口。IC201的第8引脚为电源正端连接电源VCC，并连接去扰电容到C203至电源地GND。IC201的第5引脚为电源负端，连接电源GND。执行程序写入接口JC101的第2引脚连接到电源VCC，第3引脚连接到电源负端GND。

在另一个实施例中，所述流量计控制主板10还包括限流电阻R203和上拉电阻R202；所述限流电阻R203串接于所述微处理器IC101的第2引脚和所述接插件J101的第1引脚之间；所述上拉电阻R202的一端接电源，另一端与接插件J101的第1引脚和限流电阻R203之间的节点相连。

在另一个实施例中，所述流量计控制主板10还包括上拉电阻R206，上拉电阻R206的一端接电源，另一端与所述微处理器IC101的第5引脚和总线输入输出接口芯片IC201的第2引脚、第3引脚之间的节点相连。

在另一个实施例中，所述流量计控制主板10还包括稳压电路，该稳压电路包括二极管D301、限流电阻RZJ301、滤波电容E301、去扰电容C301、稳压芯片IC301、滤波电容E302和去扰电容C302；所述二极管D301和限流电阻RZJ301串联，二极管D301的一端与所述接插件J101的第8引脚相连，限流电阻RZJ301的一端与所述稳压芯片IC301的输入端相连；所述滤波电容E301和去扰电容C301并联于所述稳压芯片IC301的输入端和电源地GND之间；所述滤波电容E302和去扰电容C302并联于所述稳压芯片IC301的输出端和电源地GND之间。

其中，J101的第8引脚为外部12V直流电源的正输入端，连接到二极管D301再通过限流电阻RZJ301连接滤波电容E301和去扰电容C301，同时连接到稳压芯片IC301的第2脚电源输入端，滤波电容E301和去扰电容C301另一端口接电源地GND。J101的第7引脚为外部12V直流电源的负输入端，连接IC301的第1引脚作为整个控制主板的电源负端GND。IC301的第3引脚为稳压输出端，连接滤波电容E302和去扰电容C302，输出稳压后的电源5V和整个控制板电源VCC，滤波电容E302和去扰电容C302另一端接电源负端GND。J101的第2脚连接稳压输出电源5V。

上述小型在线流量计控制装置的工作过程如下：

当本装置上电后，IC101的第3引脚输出高电平，点亮外部工作指示灯。表示本装置在正常工作。当有液体流过流量脉冲采集装置20时，IC101的第2引脚就会有脉冲信号输入，IC101开始记录脉冲数量，并运算成瞬时流量和累计流量数据，保存在微处理器内部的EEROM存储器中。上电后IC101的第5脚输出低电平，IC201的第2脚和第3脚为低电平，总线工作在接收状态。

同时，还包括数据发送、流量数据的自动校准和本装置地址的远程更改等过程。

数据发送：当IC101的第7引脚接收到完整需要发送数据指令后，取出内部EERPOM的流量数据，IC101的第5引脚输出高电平，控制IC201的第2脚和第3脚为高电平，IC101将指令中需要的数据内容传送到IC101的第6脚上，通过IC201的第1脚将数据再通过总线发送出去。发送完成后IC101的第5引脚输出低电平，总线恢复到数据接收状态。

流量数据的自动校准：将本装置和标准流量计60连接在同一管道80中，确保通过本装置和标准流量计60的液体流量都是相同的。将标准流量计60的数据传送总线与本装置的数据总线连接再与远端管理装置70连接，如图3所示。

远端管理装置70发送自动校准指令后，本装置通过IC101的第7脚收到自动校准指令后，将按时间读取的标准流量计的瞬时流量和累计流量数据，将读取到标准流量计60的瞬时流量和累计流量和本装置的瞬时流量和累计流量做比较，并将修正差值存到IC101内部的EEPROM中，然后重复读取标准流量计60的瞬时流量和累计流量数据再与本装置修正后的瞬时流量和累计流量做比较，再修正，直到本装置的瞬时流量和累计流量的数据与标准流量计60的瞬时流量和累计流量的数据相同后，将最终的修正值存到IC101的内部EEROM中，则自动校准结束。最后IC101的第5引脚输出高电平到IC201的第2脚和第3脚，把自动校准成功的指令通过IC101的第6脚发送到IC201总线上，返回给远端管理装置70。发送完成后IC101的第5脚输出低电平，总线恢复到数据接收状态。

本装置地址的远程更改：远端管理装置70发送更改本装置地址指令，本装置通过IC101的第7脚收到更改本装置地址的指令后，将更改后的地址保存在IC101的内部EEPROM中。再将IC101的第5脚输出高电平到IC201的第2脚和第3脚，将更改后的地址通过IC101的第6脚发送到IC201总线上返回给远端管理装置确认更改成功。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。