专利名称：智能型气体流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体流量的计量装置，更特别的是指一种智能型气体流量计。
现有的气体流量计量装置一般为机械直读式或者数字式。机械直读式由于没有考虑气体的压力、温度和可压缩性的影响，所以在气体的压力、温度不能恒定的场合测量误差将达到2.5％左右，甚至没有数据的相关性。而现有的数字式气体流量计量装置虽然考虑了气体温度、压力变化的影响，但没有考虑气体可压缩性，使得测量误差达到1.5％，甚至更高。
由于气体有可压缩性，使得计量结果的累加值成为一个不同压力、温度、密度的累加值，无法进行评价和比较，更不能说它的准确性。
处于计量收费的需要，必须采用不间断的电池供电方式，提高系统的计量准确性和防盗性，并对电池供电时的电池低容量进行检测和补偿，以便于人工进行数据估算。
本实用新型的目的是克服现有流量计在处理数据准确性的不足，提供一种采用微功耗智能芯片进行气体压力、温度的测量补偿、压缩因子修正，使其成为标准状态下的体积流量，同时由于采用了微功耗技术，保证了电池供电的长久性；磁电隔离转换的安全性；数据的远程传递等性能的智能型气体流量计。
本实用新型是通过将智能型气体流量计底部的流量传感器仓固定在有气体通过的管道上，同时也将流量计上的两个传感器连接在有气体通过的管道上，当有气体通过管道时，涡轮旋转，由涡轮、涡杆、齿轮传动系统将旋转运动传出，通过磁电隔离转换成流量脉冲信号，供微处理器处理；同时微处理器实时地采集介质的温度和压力，通过优化的数字算法得到压缩因子和标准状态的气体体积流量，从而实现了气体流量的高精度计量。
本实用新型的智能型气体流量计，包括智能头、机械管道两部分，其中(a)智能头是由壳体、显示屏、按键、温度传感器接口、温度传感线、温度传感器、总线传输接口、压力传感器接口、压力传感线、压力传感器、流量传感器仓构成，流量传感器仓用螺钉将智能头固定在机械管道上，壳体左边的压力传感器接口通过传感线将压力传感器连接在机械管道上，壳体左边的网络接口连接在计算机上，壳体右边的温度传感器接口通过传感线将温度传感器连接在机械管道上，壳体上的显示屏上分别显示有累加流量、瞬时流量、温度、压力等数据，这些数据的显示通过按键控制切换；(b)机械管道内安装有涡轮和涡杆传动装置，涡杆的一端穿过流量传感器仓的中心孔伸入智能头内，涡轮、涡杆传动通过磁电隔离传动将流量脉冲信号传入智能头内。
所述的智能头内安装有微处理器、温度调理电路、压力调理电路、流量传感器、硬件计数器、存储器、系统时钟、电源管理集成的电路主板，微处理器同温度调理电路、压力调理电路、流量传感器、硬件计数器、存储器、系统时钟、电源管理连接。
所述的智能头上的各接口位置可以根据设计需要调换位置。
所述的智能头上的显示屏采用的是10位LCD显示数据，发光显示菜单汉字和数据单位。
所述的温度传感器是采用铂电阻传感器，压力传感器是采用扩散硅隔离膜片传感器。
所述的微处理器是控制系统精度、能源功耗、数据采集、数据处理和数学模型算法、数据管理的。
所述的智能头内的电源管理采用的是内置锂电池，可连续工作三年。
所述的智能型气体流量计适用于微压、低压、中压、高压介质的气体测量，压力可以从0～20kPa～100kPa～1000kPa～2500kPa。
所述的智能型气体流量计可以存储最近12个月的月净用气量、最近12次启停时间、净用气量的数据。智能头的壳体可分为上壳和下壳。
本实用新型的优点是产品结构简单，使用方便，工作可靠且寿命长，系统精度高；对气体扰动敏感性小，重复性好；智能化设计和压缩因子模型解算，适用于任何气体介质；网络数据传输，以利于数据管理和收费；系统软件的模块化设计，使得系统适宜于微压、低压、中压、高压介质的流量计量；软件、硬件计数的结合，实现了系统高精度采集和小流量采集的高精度。
本实用新型有下列附图。
图1是本实用新型的外部结构图。
图2是本实用新型的原理框图。
下面将通过附图和具体实施例来详细说明本实用新型，实施例仅限于说明本实用新型，不影响权利要求保护的范围。
本实用新型按照结构分成两部分，机械管道6和智能头13。其中智能头13是由壳体1、显示屏2、按键3、温度传感器接口4、温度传感线5、温度传感器12、总线传输接口7、压力传感器接口8、压力传感线10、压力传感器11、流量传感器仓9构成。
流量传感器仓9用螺钉将智能头13固定在机械管道6上。壳体1左边的压力传感器接口8通过压力传感线10将压力传感器11连接在机械管道6上。壳体1左边的网络传感器接口7与计算机的通讯口连接，实现数据远程传输。壳体1右边的温度传感器接口4通过温度传感线5将温度传感器12连接在机械管道6上。壳体1上的显示屏2分别显示有累加流量、瞬时流量、温度、压力等数据，这些数据均由按键3控制切换显示。其中机械管道6内安装有涡轮和涡杆传动装置，传动轴的一端穿过流量传感器仓9的中心孔通过磁电隔离转换将流量信号传入智能头13。(请见图1所示)
在本实用新型智能头13的内部原理框图(请见图2所示)中，智能头13内安装有微处理器、温度调理电路、压力调理电路、流量调理电路、硬件计数器、存储器、系统时钟、电源管理等集成在电路主板上。微处理器同温度调理电路、压力调理电路、流量传感器、硬件计数器、存储器、系统时钟、电源管理连接、实现测量和数据处理流量计量。
在本实用新型中，当有气体(非腐蚀性气体)通过机械管道6时，涡轮旋转，由涡轮、涡杆、齿轮传动系统将旋转运动传出，通过磁电隔离转换成为流量脉冲信号，供微处理器处理；同时微处理器实时的采集介质的温度和压力，通过优化的算法得到压缩因子和标准状态的气体体积流量，从而实现了气体流量的高精度计量。
本实用新型的产品是综合气体动力学、流体力学、电磁学、单片机理论、微功耗技术、数字网络通讯等多学科理论，采用先进的优化设计的一种新型气体流量计。
本实用新型的产品具有能够实时检测气体的温度、压力、流量，并能够自动进行温度、压力补偿和压缩因子修正；利用微功耗设计，提高了电池的使用寿命；网络通讯接口、实现了网络化管理和检测；具有数据自动存储、查询、处理等功能；是工业自动化检测、计量、控制、管理的必备产品。
本实用新型的产品可广泛应用于煤气、天然气的用户耗量计量、收费；输送管道、减压站的计量、控制；其它非腐蚀性气体的工业计量、控制；是气体计量的标准器具。
权利要求1.智能型气体流量计，包括智能头、机械管道两部分，其特征在于(a)智能头(13)是由壳体(1)、显示屏(2)、按键(3)、温度传感器接口(4)、温度传感线(5)、温度传感器(12)、总线传输接口(7)、压力传感器接口(8)、压力传感线(10)、压力传感器(11)、流量传感器仓(9)构成，流量传感器仓(9)用螺钉将智能头(13)固定在机械管道(6)上，壳体(1)左边的压力传感器接口(8)通过传感线(10)将压力传感器(11)连接在机械管道(6)上，壳体(1)左边的网络传感器接口(7)连接在计算机上，壳体(1)右边的温度传感器接口(4)通过传感线(5)将温度传感器(12)连接在机械管道(6)上，壳体(1)上的显示屏(2)上分别显示有瞬时流量、累积流量、温度、压力数据，均由按键(3)控制切换；(b)机械管道(6)内安装有涡轮和涡杆传动装置，涡杆的一端穿过流量传感器仓(9)的中心孔伸入智能头(13)内，涡轮、涡杆传动采用磁电隔离传动装置。
2.根据权利要求1所述的气体流量计，其特征在于在智能头(13)内安装有微处理器、温度调理电路、压力调理电路、流量传感器、硬件计数器、存储器、系统时钟、电源管理集成的电路主板，微处理器同温度调理电路、压力调理电路、硬件计数器、存储器、系统时钟、电源管理连接。
3.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于智能头(13)上的各接口位置可以根据设计需要调换位置。
4.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于智能头(13)上的显示屏(2)采用的是10位LCD显示数据，发光显示菜单汉字和数据单位。
5.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于智能头(13)内的温度传感器是采用铂电阻传感器，压力传感器是采用扩散硅隔离膜片传感器。
6.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于微处理器是控制系统精度、能源功耗、数据采集、数据处理和数学模型算法、数据管理的。
7.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于智能头(13)内的电源管理采用的是内置锂电池，可连续工作三年。
8.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于该流量计适用于微压、低压、中压、高压介质的气体测量，压力可以从0～20kPa～100kPa～1000kPa～2500kPa。
9.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于该流量计可以存储最近12个月的月净用气量、最近12次启停时间、净用气量的数据。
10.根据权利要求1、2所述的气体流量计，其特征在于智能头(13)的壳体(1)可分为上壳和下壳。
专利摘要本实用新型公开了一种智能型气体流量计，按照结构可分成智能头和机械管道两部分，其中智能头是由壳体、显示屏、按键、温度传感器接口、温度传感线、温度传感器、总线传输接口、压力传感器接口、压力传感线、压力传感器、流量传感器、流量传感器仓构成；机械管道内安装有涡轮涡杆和齿轮传动装置，当有气体通过机械管道时，涡轮旋转，由涡轮、涡杆、齿轮传动系统将旋转运动传出，通过磁电隔离转换成为流量脉冲信号，供微处理器处理；同时微处理器实时地采集介质的温度和压力，通过优化的数学模型算法解算得到压缩因子Z和标准状态的气体体积流量，从而实现了气体流量的高精度计量。
文档编号G01F15/04GK2537963SQ02232839
公开日2003年2月26日 申请日期2002年5月21日 优先权日2002年5月21日
发明者田宏杰, 胡敏 申请人:田宏杰