一种轨装式智能流量积算仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种轨装式智能流量积算仪，包括测量主体和手持终端，测量主体包括一外壳，外壳内设有电连接的集成电路和供电电源，集成电路上设有依次电连接的信息采集单元、中央处理单元及信号输出单元；中央处理单元包括数据接收器，手持终端用于设置测量参数，手持终端包括数据发射器，数据发射器将测量参数设置信号发送至数据接收器；测量主体上还包括一通信接口，通信接口用于连接数据显示设备，并将测量数据上传至数据显示设备。轨装式智能流量积算仪在仪表柜中的安装位置不受限制，同时，轨装式智能流量积算仪的体积较小、能耗较低，因此，可实现轨装式智能流量积算仪在仪表柜内的高密度安装。
【专利说明】
一种轨装式智能流量积算仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及流量积算技术领域，特别是涉及一种轨装式智能流量积算仪。【背景技术】
[0002]流量积算仪是观察管道内介质(液体、气体、蒸汽等)流动情况及计量流量大小的必要附件，广泛用于冶金钢钢高炉及电炉冷却管路系统、润滑系统、供燃料系统、化工、化纤、医药、食品、电站、栗设备等工业生产装置中。在实际应用中，流量积算仪常与流量传感器、压力传感器、温度传感器等一次敏感元件配合工作，共同完成流量的测量、积算和控制， 具体过程为:首先，管道内的一次敏感元件测量管道内的流量大小、压力、温度、频率等信号，如监测暖气管道内某处的水流的流量大小、压力、温度，并将测量信号传输给流量积算仪。然后，流量积算仪对测量信号进行数据处理和分析，最终实现对管道内的流量大小的显示、积算或控制。
[0003]现有技术中，流量积算仪包括一体设置的测量主体、显示测量数据的显示屏及设置测量参数的键盘。当流量积算仪安装于仪表柜内时，为便于对显示屏的查看和对键盘的操作，流量积算仪在仪表柜内的安装方式为前置盘装安装，即安装在仪表柜的前面板处，且前面板上开设有窗口，以便对显示屏的可视和对键盘的操作。同时，由于查表与设置参数均为人为操作，因此，流量积算仪在仪表柜内的安装高度仅限在1.5m-l.8m范围内。这种安装方式局限了流量积算仪在仪表柜内的安装位置，导致流量积算仪在仪表柜内的安装密度低。在测量现场需设置多台仪表柜，占据大量空间，同时也给工作人员造成繁琐的工作。
[0004]因此，一种便于在仪表柜内高密度安装的智能流量积算仪亟待出现。【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例中提供了一种轨装式智能流量积算仪，以解决现有技术中的流量积算仪在仪表柜中安装密度低的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案:
[0007]—种轨装式智能流量积算仪，包括测量主体和手持终端，所述测量主体包括一外壳，所述外壳内设有电连接的集成电路和供电电源，所述集成电路包括依次电连接的信息采集单元、中央处理单元及信号输出单元；
[0008]所述中央处理单元包括数据接收器，所述手持终端用于设置测量参数，所述手持终端包括数据发射器，数据发射器将测量参数设置信号发送至所述数据接收器；
[0009]所述测量主体上还包括一通信接口，所述通信接口用于连接数据显示设备，并将测量数据上传至数据显示设备。
[0010]优选地，所述通信接口为RS-232通信接口或RS-485通信接口。[〇〇11] 优选地，所述供电电源为24V直流电源。
[0012]优选地，所述信息采集单元包括数模转换芯片，所述中央处理单元包括中央处理芯片、存储芯片、复位芯片，所述信号输出单元包括通信接口芯片、模数转换芯片；
[0013]所述数模转换芯片、所述中央处理芯片、所述存储芯片、所述复位芯片、所述通信接口芯片及模数转换芯片均为表面贴装芯片。
[0014]优选地，所述外壳上设有用于卡接安装轨道的轨道卡槽。
[0015]优选地，所述数据显示设备包括PC端。
[0016]优选地，数据发射器为无线数据发射器，数据接收器为无线数据接收器。[〇〇17]由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的轨装式智能流量积算仪将测量数据显示部分、测量参数设置部分与测量主体部分分离设置，具体为:去掉显示屏，增设一个通信接口，通信接口将测量数据上传至网络，工作人员通过数据显示设备查看与和保存测量数据;将键盘改设为一手持终端，手持终端与测量主体通信连接，通过手持终端对测量参数进行设置。[〇〇18]轨装式智能流量积算仪的测量主体为一个独立的设置，在测量过程中，无需人为查看与操作，因此，可在仪表柜中进行后置安装，且安装位置不受限制；同时，轨装式智能流量积算仪的体积较小，因此，可实现轨装式智能流量积算仪在仪表柜内的高密度安装。【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的一种轨装式智能流量积算仪的结构示意图；[0021 ]图2为测量主体的结构示意图；[〇〇22]图3为集成电路的电路示意图；[〇〇23]图4为中央处理单元与手持终端无线通信方式的示意图；
[0024]图5为轨装式智能流量积算仪在仪表柜内的轨道安装的示意图；
[0025]图1-5中的符号表示为:1_轨装式智能流量积算仪，2-测量主体，3-手持终端，4-外壳，5-通信接口，6-集成电路，7-中央处理单元，8-无线数据发射器，9-无线数据接收器，10-仪表柜，11-安装轨道。【具体实施方式】
[0026]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0027]为了提高流量积算仪在仪表柜内的安装密度，本实施例中提供了一种轨装式智能流量积算仪，将用于设置测量参数的键盘从流量积算仪的测量主体上分离，形成移动的手持终端，手持终端与测量主体通信连接，对测量主体中的测量参数进行设置；同时，将用于显示测量数据的显示屏改置为通信接口，通过通信接口将测量数据上传至网络，工作人员通过PC端即可查看测量数据。轨装式智能流量积算仪的测量主体不设有显示或键盘部分， 无需在仪表柜中显露，在仪表柜中的安装位置不受限制。因此，轨装式智能流量积算仪的安装方式由前置的盘装安装改为安装密度高的后置的轨道安装(前置安装为安装在仪表柜的前面板处;相对的，后置安装为安装在仪表柜内)。
[0028]图1为本实用新型实施例提供的一种轨装式智能流量积算仪的结构示意图，如图1 所示，本实施例中轨装式智能流量积算仪1包括测量主体2，测量主体2上设有一个通信接口 5,用于连接数据显示设备，并将测量数据传至数据显示设备中。本实施例中，数据显示设备为PC端，通信接口 5可选择为RS-232通信接口或RS-485通信接口，轨装式智能流量积算仪1 通过通信接口 5与PC端通信连接，并将测量数据传至PC端，便于工作人员对测量数据的查看与保存。应当指出，通信接口有多种，本技术领域人员可根据需要进行更换，其均应落入本实用新型的保护范围。[〇〇29]与传统技术中通过显示屏显示测量数据的方式相比，轨装式智能流量积算仪去掉显示屏部分，一方面，减少了轨装式智能流量积算仪的体积，便于其在仪表柜内的高密度安装；另一方面，简化了工作人员的工作，无需对测量数据进行人工记录，采用PC端对测量数据进行查看与保存，提高工作的效率和准确度。
[0030]图2为测量主体的结构示意图，如图2所示，测量主体2包括一外壳4，外壳4内设有集成电路6和供电电源。供电电源与集成电路6电连接，并向集成电路6提供电能。本实施例中，供电电源为24V直流电源，与传统的采用220交流电供电的方式相比，可降低轨装式智能流量积算仪的功耗。在确保轨装式智能流量积算仪正常工作的前提下，减小相邻轨装式智能流量积算仪间的散热空间，为轨装式智能流量积算仪的紧密安装提供进一步的条件。
[0031]图3为集成电路的电路示意图，如图3所示，集成电路6包括依次电连接的信息采集单元、中央处理单元7及信号输出单元。信息采集单元的输入端连接现场测量装置，用于采集现场测量装置输出的信号，其中，采集的信号包括流量信号、温度信号、压力信号等。信息采集单元将现场测量装置输出的电流信号依次经过I/V转换电路及多通道模数转换芯片， 将电流信号转化为数字信号，并将转化后的数字信号传输至中央处理单元7。具体为:I/V转换电路将电流信号转化为电压信号，并将转化后的电压信号输送至多通道模数转换芯片； 多通道模数转换芯片将接收到的电压信号转换为数字信号，如二进制代码信号，并将转化后的数字信号输送至中央处理单元7。信息采集单元还包括光电耦合器，用于接收现场频率信号，并将其转化为数字信号后输至中央处理单元7。[〇〇32]中央处理单元7对接收到的数字信号进行存储、分析及数据处理，并将处理后的测量数据输入信号输出单元。中央处理单元7包括中央处理芯片、存储芯片、复位芯片及时钟电路。存储芯片用于存储信息采集单元传输的数字信号，同时，中央处理芯片对数字信号进行非线性处理。中央处理芯片内预存有多种数学模型，数字模型用于分析、处理测量的数据。根据现场待测体的状态，进行相应的现场组态，选择不同的数字模型。例如待测体为气体，则组态为流量、温度、气压等;待测体位液体，则组态为流量、频率等。复位芯片用于重新启动系统。时钟电路用于流量积算时，对积算时间的记录。[〇〇33]中央处理单元7还包括数据接收器，用于接收手持终端3发射的参数设置信号。 [〇〇34]信号输出单元接收中央处理单元7处理的测量数据，并将测量数据通过两条不同的输出电路进行输出。第一输出电路中包括光电耦合器、数模转换芯片及V/I转换电路，将测量数据转化为4mA?20mA标准电流信号，并输出至控制系统，控制系统根据接收到的标准电流信号，对管道内的流量大小进行对应的监控或调整。第二输出电路中通过一通信接口 5将测量数据传输至PC端，工作人员通过PC端查看测量结果，如流量大小、流量积算值。
[0035]其中，信息采集单元、中央处理单元7及信号输出单元中的芯片，例如数模转换芯片、中央处理芯片、存储芯片、复位芯片、通信接口芯片及模数转换芯片等，均为表面贴装芯片。与传统的双列直插器件相比，表面贴装芯片占用更少的空间，进一步减小了轨装式智能流量积算仪的体积。同时，表面贴装芯片具有更小的功耗，也为轨装式智能流量积算仪的密集安装提供条件。
[0036]轨装式智能流量积算仪1还包括手持终端3,手持终端3与测量主体2通信连接，用于设置测量参数。用于设置测量参数的手持终端3与用于测量的测量主体2分离，大大减小了测量主体2的体积，同时，手持终端3可以移动，为工作人员的操作提供方便。应当指出，手持终端3与测量主体2通信连接的方式包括有线通信和无线通信，本领域的技术人员可以根据现场需要选择合适的通信连接方式，其均应落入本实用新型的保护范围。[〇〇37]手持终端3与测量主体2通信连接具体为:中央处理单元7包括数据接收器，手持终端3用于设置测量参数，手持终端3包括数据发射器，数据发射器用于将测量参数设置信号发送至数据接收器。[〇〇38]图4为中央处理单元与手持终端无线通信方式的示意图，如图4所示，在本实施例中，手持终端3包括无线数据发射器8，中央处理单元7包括无线数据接收器9。通过手持终端 3设置测量参数，无线数据发射器8将测量参数设置信号发送至无线数据接收器9，无线数据接收器9接收测量参数设置信号，并将测量参数设置信号传至中央处理芯片，中央处理芯片根据接收到的测量参数设置信号，选择相应的数字模型。
[0039]轨装式智能流量积算仪的测量主体2不设有显示器和键盘部分，不需要在仪表柜 10中显露，因此，在仪表柜10中的安装位置不受限制。本实施例中，采用安装密度高的后置的轨道安装方式。
[0040]图5为轨装式智能流量积算仪在仪表柜内的轨道安装的示意图，如图5所示，仪表柜10内设有安装轨道11，轨装式智能流量积算仪1的外壳4上设有与安装轨道11相匹配的轨道卡槽，轨装式智能流量积算仪1通过轨道卡槽卡接在安装轨道11上。本实施例中，安装轨道11为通用的35_轨道。应当指出，安装轨道有多种，本领域技术人员可根据具体情况进行相应的调整，其均属于本实用新型的保护范围。[〇〇41]为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本实用新型时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0042]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[〇〇43]以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。 因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种轨装式智能流量积算仪，其特征在于，包括测量主体(2)和手持终端(3)，所述测 量主体(2)包括一外壳(4)，所述外壳(4)内设有电连接的集成电路(6)和供电电源，所述集 成电路(6)包括依次电连接的信息采集单元、中央处理单元(7)及信号输出单元；所述中央处理单元(7)包括数据接收器，所述手持终端(3)用于设置测量参数，所述手 持终端(3)包括数据发射器，所述数据发射器用于将所述测量参数设置信号发送至所述数 据接收器；所述测量主体(2)上还包括一通信接口(5)，所述通信接口(5)用于连接数据显示设备， 并将所述信号输出单元输出的测量数据上传至数据显示设备。2.根据权利要求1所述的轨装式智能流量积算仪，其特征在于，所述通信接口(5)为RS-232通信接口或RS-485通信接口。3.根据权利要求1所述的轨装式智能流量积算仪，其特征在于，所述供电电源为24V直 流电源。4.根据权利要求1所述的轨装式智能流量积算仪，其特征在于，所述信息采集单元包括 数模转换芯片，所述中央处理单元(7)包括中央处理芯片、存储芯片、复位芯片，所述信号输 出单元包括通信接口芯片、模数转换芯片；所述数模转换芯片、所述中央处理芯片、所述存储芯片、所述复位芯片、所述通信接口 芯片及模数转换芯片均为表面贴装芯片。5.根据权利要求3所述的轨装式智能流量积算仪，其特征在于，所述外壳(4)上设有用 于卡接安装轨道的轨道卡槽。6.根据权利要求1所述的轨装式智能流量积算仪，其特征在于，所述数据显示设备包括 PC端。7.根据权利要求1所述的轨装式智能流量积算仪，其特征在于，所述数据发射器为无线 数据发射器(8)，所述数据接收器为无线数据接收器(9)。
【文档编号】G01F15/075GK205593587SQ201620365754
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】吴晓峰, 李玉福, 孙式伟, 孙亚蕾, 郝树红, 赵卫, 王艳芬, 刘敏, 王炜煜, 李丽, 王进, 刘向阳
【申请人】莱芜钢铁集团电子有限公司