一机多用插入式远程流量测量装置的制作方法

文档序号:16113010发布日期:2018-11-30 20:03阅读:126来源:国知局

本实用新型涉及超声波流量测量装置的改进,具体地说是一种一机多用插入式远程流量测量装置,适用于测量多个管道的流量。

技术背景

在现代化的工业领域中,超声波流量测量装置是一种测量流体流量的装置,它在工业生产、环境保护、科研实验、资源配置管理等领域中扮演着重要的角色,人们可以通过超声波流量测量装置测量出流体的流量,进而来调节和控制流量,监视和控制生产过程,确保生产过程中安全、高效、经济的运行。近年来,随着电子信息技术和微计算机技术的突飞猛进,物联网技术在各个领域的应用更加广泛,在物联网的大背景下,超声波流量测量装置正向智能化方向发展,使其具备高速数据处理、海量数据存储能力,成为汇集状态监测、自我诊断和系统维护为一体的系统,目前的超声波流量测量装置按照安装方式的不同,可以分为外贴式、插入式、管段式,如山东力创科技股份有限公司于2016.01.18提交的中国专利“超声波热量表用高精度采集电路”,专利号为CN201620044378.6,其不足之处在于:目前所使用的超声波流量测量装置大部分被安装在固定的管道上,只可测量一个固定管道的流量,不能随意移动,不便携带,并且超声波流量测量装置一直处于带电工作状态,功耗大,数据远传受到限制,不能满足数据实时传输的要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种不需要安装在固定管道上、可以随意移动,并且可测量多个管道的流量,数据可远传,低功耗的一机多用插入式远程流量测量装置。

为达到以上目的,本实用新型所采用的技术方案是:该一机多用插入式远程流量测量装置,包括MCU中央处理器、天线、流量传感器、GPRS通信模块、超声波热量表用高精度采集电路和电源控制电路,超声波热量表用高精度采集电路的P1接口和P2接口分别通过导线与流量传感器的两个端口连接,GPRS通信模块的I-PEX射频信号输出接口与天线连接,其特征在于:MCU中央处理器的第61管脚和第99管脚接地,MCU中央处理器的第68管脚、第69管脚、第70管脚和第71管脚分别与超声波热量表用高精度采集电路的SCK管脚、SO管脚、SI管脚和SSN管脚电连接;MCU中央处理器的第62管脚、第63管脚分别与GPRS通信模块的第6管脚、第7管脚电连接;所述的GPRS通信模块的第13管脚和第14管脚电连接,第11管脚和第12管脚接地;所述的电源控制电路,包括稳压芯片、电池、开关、电容、电阻和MOS管,电池的负端接地,电池的正端通过开关与稳压芯片的第2管脚连接,稳压芯片的第2管脚通过一号电阻与一号MOS管的栅极连接,稳压芯片的第2管脚与一号MOS管的漏极连接,稳压芯片的第2管脚分别通过一号电容和二号电容接地,稳压芯片的第1管脚接地,稳压芯片的第3管脚分别通过三号电容和四号电容接地,稳压芯片的第3管脚与MCU中央处理器的第1管脚、第100管脚和超声波热量表用高精度采集电路5的VCC管脚电连接,超声波热量表用高精度采集电路的GND管脚接地,一号MOS管的源极分别通过五号电容和六号电容接地,一号MOS管的源极与GPRS通信模块的第13管脚电连接,一号MOS管的栅极与二号MOS管的漏极电连接,二号MOS管的源极接地,二号MOS管的栅极通过二号电阻接地,二号MOS管的栅极与MCU中央处理器的第98管脚电连接。

本实用新型的有益效果在于:与目前使用的超声波流量测量装置相比,本实用新型外形小巧,结构简单、不需要安装在固定的管道上,可随意移动,并且可用于多个管道的流量测量,具有很大的灵活性,便于携带,数据可远程实时查询,功耗低,延长了使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理示意图。

图2为本实用新型的MCU中央处理器的电路原理示意图。

图3为本实用新型的GPRS通信模块的电路原理示意图。

图4为本实用新型的超声波热量表用高精度采集电路的电路原理示意图。

图5为本实用新型的电源控制电路的电路原理示意图。

图中:1、MCU中央处理器;2、天线;3、流量传感器;4、GPRS通信模块;5、超声波热量表用高精度采集电路;6、电源控制电路。

具体实施方式

参照图1、图2、图3、图4、图5制作本实用新型。该一机多用插入式远程流量测量装置,包括MCU中央处理器1、天线2、流量传感器3、GPRS通信模块4、超声波热量表用高精度采集电路5和电源控制电路6,超声波热量表用高精度采集电路5的P1接口和P2接口分别通过导线与流量传感器3的两个端口连接,GPRS通信模块4的I-PEX射频信号输出接口与天线2连接,其特征在于:MCU中央处理器1的第61管脚和第99管脚接地,MCU中央处理器1的第68管脚、第69管脚、第70管脚和第71管脚分别与超声波热量表用高精度采集电路5的SCK管脚、SO管脚、SI管脚和SSN管脚电连接,MCU中央处理器1通过第68管脚、第69管脚、第70管脚和第71管脚与超声波热量表用高精度采集电路5进行SPI通信,当需要进行流量测量时,把流量传感器3插入待测管道内,待超声波热量表用高精度采集电路5测量完毕,会给MCU中央处理器1时间信号,MCU中央处理器1通过SPI接口读取超声波热量表用高精度采集电路5内的LC9505时间测量芯片测量的数据,进行运算得到最终的流量数据;MCU中央处理器1的第62管脚、第63管脚分别与GPRS通信模块4的第6管脚、第7管脚电连接,GPRS通信模块4将MCU中央处理器1的计算数据传给上位机,GPRS处于在线状态时,用户可远程实时检测流量的工作状态,实现数据远传,便于数据的实时查询和通讯;所述的GPRS通信模块4的第13管脚和第14管脚电连接,第11管脚和第12管脚接地;所述的电源控制电路6,包括稳压芯片U1、电池J1、开关K1、电容、电阻和MOS管,电池J1的负端接地,电池J1的正端通过开关K1与稳压芯片U1的第2管脚连接,稳压芯片U1的第2管脚通过一号电阻R1与一号MOS管Q1的栅极连接,稳压芯片U1的第2管脚与一号MOS管Q1的漏极连接,稳压芯片U1的第2管脚分别通过一号电容C1和二号电容C2接地,稳压芯片U1的第1管脚接地,稳压芯片U1的第3管脚分别通过三号电容C3和四号电容C4接地,稳压芯片U1的第3管脚与MCU中央处理器1的第1管脚、第100管脚和超声波热量表用高精度采集电路5的VCC管脚电连接,超声波热量表用高精度采集电路5的GND管脚接地,一号MOS管Q1的源极分别通过五号电容C5和六号电容C6接地,一号MOS管Q1的源极与GPRS通信模块4的第13管脚电连接,一号MOS管Q1的栅极与二号MOS管Q2的漏极电连接,二号MOS管Q2的源极接地,二号MOS管Q2的栅极通过二号电阻R2接地,二号MOS管Q2的栅极与MCU中央处理器1的第98管脚电连接,稳压芯片U1的第3管脚为电压输出端,给MCU中央处理器1供电;在处于空闲状态时,是没有通电的,只有在进行流量测量时才处于供电状态,此时按下开关K1,MCU中央处理器1的第98管脚为GPRS通信模块4的电源控制端,当为高电平时,一号MOS管Q1的源极才输出电源给GPRS通信模块4供电,等待GPRS数据传输完成,将此控制端拉低,就可以给GPRS通信模块4断电,降低功耗,避免了流量测量装置一直处于带电工作状态,确保远程流量测量装置在使用的过程中达到低功耗的目的。

所述的MCU中央处理器1采用Texas Instruments(TI)生产的MSP430F448芯片;GPRS通信模块4采用济南有人物联网技术有限公司生产的USR-GPRS232-7S3模块;超声波热量表用高精度采集电路5采用山东力创科技股份有限公司2016.01.18申报的中国专利“超声波热量表用高精度采集电路”,专利号为CN201620044378.6;流量传感器3采用大连道盛仪表有限公司生产的流量传感器,流量传感器3是成对设置使用的,可以插入不同的待测管道,可随意移动,具有很大的灵活性,所以能测量多个管道;电池J1为7.4V柱形可充电锂电池,开关K1为常开自锁按键开关,稳压芯片U1为HOLTEK生产的HT7330稳压器。

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