一种基于铁电存储器的流量检测装置制造方法
【专利摘要】一种基于铁电存储器的流量检测装置，涉及流量检测领域。为了解决现有的流量检测装置的测量精度低及修正参数过程复杂的问题。流量传感器将检测到的流量信号通过光电隔离器隔离后，分别送到数据处理单元和定时计数器，数据处理单元对脉冲个数进行存储并计数，定时计数器用于计量每5s的脉冲个数，铁电存储器中存储脉冲系数，数据处理单元根据流量计算公式计算流量，并显示在显示屏上。当流量传感器的脉冲系数与其代表的实际流量值不符时，通过数字按键模块修改铁电存储器中的脉冲系数，使流量的计算更加准确。该装置还采用铁电存储器来存储流量传感器的脉冲系数，使得该装置在发生掉电后数据不会丢失。适用于检测液体的流量和流速。
【专利说明】一种基于铁电存储器的流量检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及流量检测领域。
【背景技术】
[0002]目前的电子式计量仪器仪表都采用二次仪表与传感器相结合的方式来达到测量目的，如水表、煤气表、加油机、工业温度计等等，一次仪表将所测的物理量转换成电信号(电压、电流、脉冲等)并提供给二次仪表，二次仪表对提供来的电信号进行处理计算并将测量结果显示出来。测量结果的准确与否主要取决于传感器提供的电参数是否稳定，传感器在短期内的稳定性不会发生大的变化完全能达到所需精度要求，而传感器在长时间使用后的稳定性就会发生变化，导致电参数随之变化。例如水表或加油机中的涡轮传感器在使用一两年后齿轮的机械性能就会发生变化，使得水流过传感器时产生的脉冲频率降低，进而影响测量结果。因此，设计一款测量精度高的流量检测装置是非常必要的。
[0003]而且现有的计量仪器多数由控制器件实现，但是经过长时间使用后，仪器的检测精度会降低。经过每年的周期检定后如果计量仪器超出误差范围，就要停止使用，并要由厂家技术人员拆开机箱卸掉控制器件，重新对控制器件进行编程，然后再安装回去来修正参数，使计量仪器达到标准。这种方式也导致修正参数过程复杂，影响了用户的使用。
实用新型内容
[0004]本实用新型为了解决现有的流量检测装置的测量精度低及修正参数过程复杂的问题，提出了一种基于铁电存储器的流量检测装置。
[0005]一种基于铁电存储器的流量检测装置，它包括数据处理单元和操作模块，操作模块包括复位按键、进水按键、放水按键、停止按键、参数按键和清除按键；数据处理单元与操作模块数据交互；它还包括外壳、显示屏、数字按键模块、地址锁存器、程序存储器、定时计数器、键盘显示芯片、光电隔离模块和铁电存储器:；
[0006]外壳为一个正方形的壳体；外壳的前表面上嵌固有显不屏、数字按键模块和操作模块，所述显示屏位于数字按键模块和操作模块的上方；外壳的一个侧面上设置有连接流量传感器的连接端；
[0007]所述数字按键模块包括按键0、按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7、按键8、按键9、小数点键和确认键；
[0008]地址锁存器、程序存储器、定时计数器、键盘显示芯片、光电隔离模块和铁电存储器均位于外壳内；
[0009]数据处理单元的地址信号输出端或输入端连接地址锁存器的地址信号输入端或输出端；地址锁存器的地址信号输出端或输入端连接程序存储器的信号输入端或输出端；数据处理单元的参数信号输出端或输入端连接铁电存储器的参数信号输入端或输出端；数据处理单元的键盘显示信号输入端或输出端连接键盘显示芯片的键盘显示信号输出端或输入端；数据处理单元的定时信号输入端或输出端连接定时计数器的定时信号输出端或输入端；
[0010]数据处理单元的隔离信号输入端连接光电隔离模块的隔离信号输出端；光电隔离模块的流量信号输入端连接流量传感器的流量信号输出端；光电隔离模块的计数信号输出端连接定时计数器的计数信号输入端；
[0011]所述键盘显示芯片的键盘信号输入端连接所述数字按键模块；键盘显示芯片的显示信号输出端连接显示屏的输入端。
[0012]有益效果:本实用新型所述的流量检测装置，将流量传感器检测到的流量信号通过光电隔离器隔离后，分别送到数据处理单元和定时计数器，数据处理单元对脉冲个数进行存储并计数，定时计数器用于计量每5s的脉冲个数，铁电存储器中存储脉冲系数，数据处理单元根据流量计算公式计算流量，并显示在显示屏上。当流量传感器的脉冲系数与其代表的实际流量值不符时，通过数字按键模块修改铁电存储器中的脉冲系数，使流量的计算更加准确。该流量检测装置的测量精度高，相比现有的流量检测装置，测量精度提高了5%以上。该装置还采用铁电存储器来存储流量传感器的脉冲系数，使得该装置在发生掉电后数据不会丢失。若该流量检测装置的年准确度发生变化，工作人员只需要在仪器面板即数字按键模块上重新输入新的参数来修正该装置的检测准确度即可，少去了原来的拆开机箱重烧芯片的过程，解决了修正参数过程复杂的问题。本实用新型适用于检测液体的流量和流速。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为一种基于铁电存储器的流量检测装置的内部连接关系图；
[0014]图2为一种基于铁电存储器的流量检测装置的结构示意图；
[0015]图3为【具体实施方式】八中实施例的一种基于铁电存储器的流量检测装置的使用图。
【具体实施方式】
[0016]【具体实施方式】一、参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置，它包括数据处理单元5和操作模块4，操作模块4包括复位按键、进水按键、放水按键、停止按键、参数按键和清除按键；数据处理单元5与操作模块4数据交互；它还包括外壳1、显示屏2、数字按键模块3、地址锁存器6、程序存储器7、定时计数器8、键盘显示芯片9、光电隔离模块10、和铁电存储器11 ;
[0017]外壳I为一个正方形的壳体；外壳I的前表面上嵌固有显不屏2、数字按键模块3和操作模块4，所述显示屏2位于数字按键模块3和操作模块4的上方；外壳I的一个侧面上设置有连接流量传感器的连接端1-1 ;
[0018]所述数字按键模块3包括按键0、按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7、按键8、按键9、小数点键和确认键；
[0019]地址锁存器6、程序存储器7、定时计数器8、键盘显示芯片9、光电隔离模块10和铁电存储器11均位于外壳I内；
[0020]数据处理单元5的地址信号输出端或输入端连接地址锁存器6的地址信号输入端或输出端；地址锁存器6的地址信号输出端或输入端连接程序存储器7的信号输入端或输出端；数据处理单元5的参数信号输出端或输入端连接铁电存储器11的参数信号输入端或输出端；数据处理单元5的键盘显示信号输入端或输出端连接键盘显示芯片9的键盘显示信号输出端或输入端；数据处理单元5的定时信号输入端或输出端连接定时计数器8的定时信号输出端或输入端；
[0021]数据处理单元5的隔离信号输入端连接光电隔离模块10的隔离信号输出端；光电隔离模块10的流量信号输入端连接流量传感器的流量信号输出端；光电隔离模块10的计数信号输出端连接定时计数器8的计数信号输入端；
[0022]所述键盘显示芯片9的键盘信号输入端连接所述数字按键模块3 ;键盘显示芯片9的显示信号输出端连接显示屏2的输入端。
[0023]工作过程为:当有液体流过流量传感器时，流量传感器产生流量信号并将该流量信号传送至本新型所述的流量检测装置内，(所述流量信号为脉冲信号；)为了使该流量信号不受外界干扰的影响，采用光电隔离器光电耦合器10对该流量信号进行隔离，保证该流量信号的完整；然后该流量信号分别传送至数据处理单元5和定时计数器8，数据处理单元5和定时计数器8对脉冲信号进行计数；数据处理单元5对该脉冲信号进行计算后得到流量，并显示在显示屏2上。
[0024]定时计数器8设置时间间隔为5s，每隔5s数据处理单元5计算一次流量，该流量为瞬时流量，该瞬时流量显示在显示屏2上。
[0025]程序存储器7用于存储流量检测装置的程序。铁电存储器11用于存储流量传感器输出的脉冲系数即操作模块上的参数，每次数据处理单元5计算流量时，都从铁电存储器11中调取。例如:流量计算公式为:流量=脉冲个数X脉冲系数。当流量传感器的涡轮使用一两年后齿轮的机械性能发生变化后，脉冲系数发生变化进而影响测量精度。此时工作人员在该流量检测装置的数字按键模块上输入新的脉冲系数，该新的脉冲系数存储在铁电存储器11中，并覆盖原脉冲系数。由于铁电存储器具有掉电后数据不丢失的特性，因此即使该流量监测装置关机后再开机，新的脉冲系数仍然存储在铁电存储器11中。数字按键模块3用于输入脉冲系数值。本新型中数据处理单元5为现有技术，对流量的计算过程也为现有技术。在使用该流量检测装置时，将现有的编好的程序存入程序存储器中。按下数字按键模块3中的按键后，键盘显示芯片9将对应的按下的数字信号传送至数据处理单元5，数据处理单元5向按键显示芯片9发送显示指令，从而按下的数字显示在显示屏2上。该过程的技术非常成熟，在这里不再赘述。
[0026]本实用新型将铁电存储器应用在流量检测装置中，采用铁电存储器存储流量传感器的脉冲系数。若流量检测装置的年准确度发生变化，工作人员可在该装置的面板上自行重新输入新的参数来修正仪器准确度，无需厂家技术人员拆开机箱卸掉程序芯片，重新向芯片中写程序再安装回去来修正参数。本实用新型所述的流量检测装置结构简单、且准确度高，修正过程简单，方便用户使用。
[0027]【具体实施方式】二、本【具体实施方式】是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的进一步说明，本实施方式中，所述铁电存储器11的型号为FM1608-D。
[0028]FM1808是采用先进的铁电技术制造的256K位非易性铁电随机存储器，数据掉电后可以保存10年。高速写操作以及高擦写次数使得它比其他非易失性存储器具有更高的优势。在系统操作中，FM1608-D非常类似于其它的RAM器件，都具有一样的最小的读写周期。FRAM非易失性特点归功于它先进的铁电存储器制造工艺，它是一款真正的非易失性存储器，它提供一样的快速写入功能优点，但没有电池后备或其它混合内存解决方案的缺点。
[0029]且其主要性能指标如下:1、脉冲存储系数可存入小数点后7位，如:0.0001236。2、容积检测精度:0.5%。3、流量检测精度:0.5%。4、测量容积范围:0?99升。
[0030]【具体实施方式】三、本【具体实施方式】是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的进一步说明，本实施方式中，所述定时计数器8的型号为8253。
[0031]【具体实施方式】四、本【具体实施方式】是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的进一步说明，本实施方式中，所述键盘显示芯片9的型号为8279。
[0032]【具体实施方式】五、本【具体实施方式】是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的进一步说明，本实施方式中，所述光电隔离模块10的型号为6N137。
[0033]【具体实施方式】六、本【具体实施方式】是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的进一步说明，本实施方式中，所述外壳I的上表面上还固定有把手。
[0034]本实施方式中，所述把手用于提起所述流量检测装置，便于携带。
[0035]【具体实施方式】七、本【具体实施方式】是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的进一步说明，本实施方式中，它还包括支架，所述支架安装在外壳I的底部。
[0036]本实施方式中，所述支架用于支撑外壳1，对外壳I起固定作用，防止由于流量传感器的输出端和外壳I上的流量检测端之间的连接线不够长导致无法连接的情况发生，也是为了支撑外壳1，便于工作人员观察及修改参数，无需弯腰。
[0037]【具体实施方式】八、参照图3说明本实施方式，本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置的一个实施例。
[0038]进水装置通过水管与阀门T的进水口连通，阀门T的出水口通过水管与容量瓶之间连通；流量传感器安装在连通阀门T的出水口和容量瓶之间的水管内；流量传感器检测到的流量信号输入至二次仪表内，经过本实用新型所述的流量检测装置，实现对流量、流速的计算，从而使工作人员实时了解流量和流速的大小，便于工作人员实时调节阀门T的流量大小。
[0039]根据流量计算公式:流量=脉冲个数X脉冲系数。
[0040]2010年的流量传感器的脉冲系数0.0001200代表0.1L，当脉冲个数为10时，流量为1L。2013年时，流量传感器的脉冲系数实际代表0.09L。为了不用重新对该流量检测装置进行编程及更换元件，使用该装置时，只需要按下参数键，并在数字按键模块3上输入修改的脉冲系数0.0012640，并按下确认键，则当脉冲个数为10时，流量为0.9L。
【权利要求】
1.一种基于铁电存储器的流量检测装置，它包括数据处理单元(5)和操作模块(4)，操作模块(4)包括复位按键、进水按键、放水按键、停止按键、参数按键和清除按键；数据处理单元(5)与操作模块(4)数据交互；其特征在于，它还包括外壳(1)、显示屏(2)、数字按键模块(3)、地址锁存器(6)、程序存储器(7)、定时计数器(8)、键盘显示芯片(9)、光电隔离模块(10)和铁电存储器(11)； 外壳(I)为一个正方形的壳体；外壳(I)的前表面上嵌固有显示屏(2)、数字按键模块(3)和操作模块(4)，所述显示屏⑵位于数字按键模块(3)和操作模块⑷的上方；外壳(I)的一个侧面上设置有连接流量传感器的连接端(1-1);所述数字按键模块(3)包括按键0、按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7、按键8、按键9、小数点键和确认键； 地址锁存器(6)、程序存储器(7)、定时计数器(8)、键盘显示芯片(9)、光电隔离模块(10)和铁电存储器(11)均位于外壳⑴内； 数据处理单元(5)的地址信号输出端或输入端连接地址锁存器(6)的地址信号输入端或输出端；地址锁存器￠)的地址信号输出端或输入端连接程序存储器(7)的信号输入端或输出端；数据处理单元(5)的参数信号输出端或输入端连接铁电存储器(11)的参数信号输入端或输出端；数据处理单元(5)的键盘显示信号输入端或输出端连接键盘显示芯片(9)的键盘显示信号输出端或输入端；数据处理单元(5)的定时信号输入端或输出端连接定时计数器(8)的定时信号输出端或输入端； 数据处理单元(5)的隔离信号输入端连接光电隔离模块(10)的隔离信号输出端；光电隔离模块(10)的流量信号输入端连接流量传感器的流量信号输出端；光电隔离模块(10)的计数信号输出端连接定时计数器(8)的计数信号输入端； 所述键盘显示芯片(9)的键盘信号输入端连接所述数字按键模块(3);键盘显示芯片(9)的显示信号输出端连接显示屏(2)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置，其特征在于，所述铁电存储器(11)的型号为FM1608-D。
3.根据权利要求1所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置，其特征在于，所述定时计数器(8)的型号为8253。
4.根据权利要求1所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置，其特征在于，所述键盘显示芯片(9)的型号为8279。
5.根据权利要求1所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置，其特征在于，所述光电隔离模块(10)的型号为6N137。
6.根据权利要求1所述的一种基于铁电存储器的流量检测装置，其特征在于，所述外壳(I)的上表面上还固定有把手。
【文档编号】G01F25/00GK204255416SQ201420843906
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】张博, 杨新华, 李季, 李 浩 申请人:黑龙江省计量检定测试院