一种无磁流量计量装置及其计量方法_2

文档序号:9562949阅读:来源:国知局
衰减时间Ν,当LC振荡电路下方的叶轮面转动到导电区域和绝缘区域的交界处时,衰减时间为最新测得的最短衰减时间Μ加上设定值D或最长衰减时间Ν减去设定值D。因此,当LC振荡电路下方的叶轮面从导电区域旋转到绝缘区域时,当前衰减时间Τ1减去最短衰减时间Μ的值大于设定值D,当LC振荡电路下方的叶轮面从绝缘区域旋转到导电区域时,最长衰减时间Ν减去当前衰减时间Τ1的值是否大于设定值D。本方法采用差值作为检测标准,能够克服高低温变化对检测的影响,在温度变化较大的环境中依然能够正常工作,且使用时无需校准。
[0015]作为优选,所述中央处理单元通过激发电路激发LC振荡电路工作一次的方法包括以下步骤:中央处理单元的第一输出端输出高电平,激发电路产生高电平给LC振荡电路充电,LC振荡电路充电完成后,中央处理单元的第一输出端输出低电平,激发电路输出低电平停止供电,LC振荡电路开始振荡。
[0016]作为优选,所述振荡波形衰减时间的获取方法包括以下步骤:中央处理单元记录振荡波形中电压高于设定值Κ的时间,该时间值为振荡波形的衰减时间。
[0017]作为优选,所述设定值D为无磁流量计量装置在标况下测试时的最长衰减时间与最短衰减时间差值的一半。
[0018]本发明的实质性效果是:成本较低,便于扩展,能够克服高低温变化对检测的影响,在温度变化较大的环境中依然能够正常工作,且使用时无需校准。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的一种电路原理连接框图;
图2是叶轮的一种结构示意图;
图3是检测装置的一种电路原理图;
图4是LC振荡电路在导电区域上方时包络检波电路的输出波形;
图5是LC振荡电路在绝缘区域上方时包络检波电路的输出波形;
图6是本发明的一种流程图。
[0020]图中:1、中央处理单元,2、激发电路,3、电压抬升电路,4、LC振荡电路,5、包络检波电路,6、叶轮,7、导电区域,8、绝缘区域,9、无线通信模块,10、存储单元。
【具体实施方式】
[0021]下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
[0022]实施例:本实施例的一种无磁流量计量装置,如图1、图2所示,包括壳体,壳体内设有叶轮和检测装置,壳体上设有无线通信模块9,检测装置包括中央处理单元1、激发电路2、电压抬升电路3、LC振荡电路4、包络检波电路5和存储单元10,中央处理单元1的第一输出端与激发电路2的输入端电连接,中央处理单元1的第二输出端与电压抬升电路3的输入端电连接,激发电路2的输出端和电压抬升电路3的输出端与LC振荡电路4的输入端电连接,LC振荡电路4的输出端与包络检测电路5的输入端电连接,包络检测电路5的输出端与中央处理单元1的输入端电连接,中央处理单元1还分别与无线通信模块9和存储单元10电连接,LC振荡电路4设置在叶轮6的上方,叶轮6朝向LC振荡电路4的一面,一半是绝缘材料制成的绝缘区域8,另一半是导电材料制成的导电区域7。
[0023]如图3所示,激发电路2包括二极管D1和电阻R1,电压抬升电路3包括电阻R2、电阻R3和电容Cl,LC振荡电路4包括电容C2和电感L1,包络检波电路5包括二极管D2、电阻R4、电阻R5和电容C3,二极管D1的正极与中央处理单元1的第一输出端电连接,二极管D1的负极与电阻R1 —端电连接,电阻R1另一端与电阻R2 —端、电阻R3 —端,电容C1一端、电容C2 —端和电感L1 一端电连接,电阻R2另一端与中央处理单元1的第二输出端电连接,电阻R3另一端和电容C1另一端接地,电容C2另一端和电感L1另一端与二极管D2的正极电连接,二极管D2的负极与电阻R4 —端电连接,电阻R4另一端与电容C3 —端、电阻R5 —端和中央处理单元1的输入端电连接,电容C3另一端和电阻R5另一端都接地。
[0024]中央处理单元1为单片机,壳体带有进口和出口。工作时,中央处理单元1的第一输出端输出高电平,激发电路2产生高电平给LC振荡电路4充电,LC振荡电路4充电完成后,中央处理单元1的第一输出端输出低电平,激发电路2输出低电平停止供电,LC振荡电路4开始振荡。中央处理单元1的第二输出端输出高电平给到电压抬升电路3,电压抬升电路3电阻分压产生直流电压信号,该直流电压信号与LC振荡电路4产生的波形信号叠加,使后续的波形信号能达到中央处理单元1内部比较器的比较范围。LC振荡电路4输出的振荡波形经过包络检波电路5处理后输出到中央处理单元1的输入端。
[0025]LC振荡电路在导电区域上方时包络检波电路的输出波形,如图4所示,LC振荡电路在绝缘区域上方时包络检波电路的输出波形,如图5所示,图4所示波形的衰减时间明显比图5所示波形的衰减时间短。中央处理单元1对包络检波电路5输出的波形进行处理,检测该波形的衰减时间,判断LC振荡电路4下方的叶轮面是绝缘区域还是导电区域,统计LC振荡电路4下方的叶轮面在绝缘区域和导电区域之间的交替次数,从而计算出总流量。存储单元10存储计量的流量数据,中央处理单元通过无线通信模块9将计量的流量值发送到远程监控终端。壳体上还设有射频模块,用户可使用射频卡在射频模块处刷卡缴费。
[0026]本实施例的一种无磁流量计量装置的计量方法,适用于上述的一种无磁流量计量装置,如图6所示,包括以下步骤:
51:中央处理单元清空存储的最短衰减时间Μ ;
52:延时5ms,中央处理单元通过激发电路激发LC振荡电路工作一次,LC振荡电路输出振荡波形,振荡波形经过包络检波电路处理后输出到中央处理单元的输入端,中央处理单元获取包络检波电路输出波形的当前衰减时间T1;
53:中央处理单兀判断存储的最短;S减时间Μ的值是否为空,如果是,则将最短;S减时间Μ的值更改为该当前衰减时间Τ1,接着执行步骤S2,否则执行步骤S4 ;
54:中央处理单元判断当前衰减时间Τ1是否小于最短衰减时间Μ,如果是,则将最短衰减时间Μ的值更改为该当前衰减时间Τ1,接着执行步骤S2,否则执行步骤S5 ;
55:中央处理单元判断当前衰减时间Τ1减去最短衰减时间Μ的值是否大于设定值D,即是否Tl-M > D,如果是则表明LC振荡电路下方的叶轮面已经从导电区域旋转到绝缘区域,执行步骤S6,否则执行步骤S2 ;
56:中央处理单元记录一个脉冲,接着清空存储的最长衰减时间Ν ;
57:延时5ms,中央处理单元通过激发电路激发LC振荡电路工作一次,LC振荡电路输出振荡波形,振荡波形经过包络检波电路处理后输出到中央处理单元的输入端,中央处理单元获取包络检波电路输出波形的当前衰减时间T1 ;
58:中央处理单元判断存储的最长衰减时间N的值是否为空,如果是,则将最长衰减时间N的值更改为该当前衰减时间T1,接着执行步骤S7,否则执行步骤S9 ;
59:中央处理单元判断当前衰减时间T1是否大于最长衰减时间N,如果是,则将最长衰减时间N的值更改为该当前衰减时间T1,接着执行步骤S7,否则执行步骤S10 ;
510:中央处理单元判断最长衰减时间N减去当前衰减时间T1的值是否大于设定值D,即是否N-Tl >D,如果是则表明LC振荡电路下方的叶轮面已经从绝缘区域旋转到导电区域,执行步骤S11,否则执行步骤S7 ;
511:中央处理单元记录一个脉冲,接着执行步骤S1 ;
中央处理单元根据记录的总脉冲数与每个脉冲对应的流量计算出总流量。
[0027]中央处理单元通过激发电路激发LC振荡电路工作一次的方法包括以下步骤:中央处理单元的第一输出端输出高电平,激
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