无线电子差压变送器的制作方法

本实用新型涉及电子差压计技术领域，具体的说，涉及一种无线电子差压变送器。

背景技术：

电子差压变送器是一种常见的物理学仪器，多被用于测量深井之中以及管道中两点之间的压力差，故名为电子差压变送器，可以测量正压、负压以及压差。现有的多为传统指针式机械表，数显压差表，其测量的数据直接通过表盘显示或经线路进行传输。对处于油井、地下管道等复杂环境，接线不便，使得信息获取不便。

而物联网不断发展的背景下，将物理设备加入无线传输模块，以此接入物联网，从而更便捷地获取信息，是技术发展的趋势，但考虑到测量环境中的液压及信号的传播，如何更好地设计加入无线传输模块后的具体结构，也是技术难点。

现有技术的缺点：现有电子差压变送器需有线连接，在复杂环境中使用不便，而没有加入无线传输模块后的设计。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的提供了一种无线电子差压变送器，将物理设备加入了无线传输模块，使之能够进行无线通信，在各种环境中都能准确获取到测量数据，可以更便捷地使用电子差压变送器。

为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种无线电子差压变送器，包括压差测量模块、A/D转换模块，所述压差测量模块用于测试压差的模拟信号数据，所述A/D转换模块将所述模拟信号数据转换为数字信号数据后输出，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与A/D转换模块相连，并将所述数字信号数据经天线无线发送到远端的接收设备。

通过上述设计，本实用新型可以运用在任何布设有无线信号接收设备的场景中，消弭了线路铺设的限制，且能够同时接收到数据的设备也不限于一台，对数据监测来说更具适用性。

进一步描述，所述无线通信模块设置有保护罩体，所述保护罩体包裹住所述无线通信模块；

所述保护罩体为射频透波材质。

由于差压测量通常设置与油井、地下管道等液体环境中，一方面需防止液体对设备的腐蚀，另一方面还要保证无线信号的发送不会被完全屏蔽掉，因此上述设计对无线通信模块起到保护作用，保护罩体也能将无线信号顺利传输出去，保证设备正常工作。

更进一步描述，所述压差测量模块包括测压探头和压差比较模块，所述测压探头和压差比较模块相连接；

所述保护罩体还包裹住所述压差比较模块和A/D转换模块，所述测压探头的测量端伸出所述保护罩体。

一些差压测量模块的原理为将测压探头伸入需检测压力的环境中，若要检测不同环境的压差，则要将2个测压探头分别测量2个待测环境的压力，再通过压差比较模块得出两者的压差，因此，保护罩体若要同时保护整个电子差压变送器，则还需将测压探头伸出保护罩体以完成探测工作。

更进一步描述，所述保护罩体由半球形的上罩体和圆形的安装平面拼接组成。

在液体环境中，半球形的罩体能更均匀承受液压，从而更好抗压，避免液压过大且受力不均匀而损坏，同时，半球面部分平滑过度，使信号能全角度地发散出去，而不会因其他形状的角度转折削弱转折处的信号，且球形也更容易生产。

更进一步描述，所述压差比较模块固定在所述安装平面的内表面，所述安装平面上开有通孔，所述测压探头的测量端经通孔伸出安装平面。

通过上述设计，安装平面能够更便于贴合测压探头的插入位置，使安装更牢靠，内外器件通过通孔连接起来，使测量信号顺利传入保护罩体内的同时更好地密封保护罩体，起抗压防潮防腐蚀的效果。

更进一步描述，所述安装平面与保护罩体粘合连接，二者材质一致。则电子器件部分可以先安装到安装平面上，再用防水胶把安装平面与保护罩体粘合起来，使各部分生产、组合更简单。

更进一步描述，所述无线通信模块为无线HART模块，包括HART模块电路和天线，所述HART模块电路包括HART信号调制模块、HART信号输出模块，所述HART信号调制模块输入数字信号数据并调制为HART信号，所述HART信号输出模块将HART信号经天线传送到远端的接收设备。

所述HART模块电路还包括HART信号增强模块，所述HART信号增强模块分别与HART信号调制模块、HART信号输出模块连接，并对HART信号调制加固。

无线HART技术(WirelessHART)是一种安全的网络化的无线技术，无线工作频段为2.4GHz，使用无线HART模块有效提高信息传输的安全性，在大范围的场景中，只需要在一定距离设置一个网关结点，即能搭建起安全有效的HART组网，从而更快速地收集压差数据。

更进一步描述，所述HART模块电路与A/D转换模块集成设置在信号转换电路板上，以缩小设备体积和节约生产成本。

更进一步描述，所述天线安装于所述保护罩体的质心。

天线位于质心，使无线信号从任意角度传出保护罩体的距离都相同，从而保证保护罩体的各个角度传出的信号都等效。

更进一步描述，还包括电源，所述电源为所述压差测量模块、A/D转换模块、无线通信模块供电。

由于电子差压设备耗电量较小，因此在设备上设置一个小型电源即能为各模块长久供电，而不需外接电源，提高设备的适用性。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以运用在任何布设有无线信号接收设备的场景中，消弭了线路铺设的限制，且能够同时接收到数据的设备也不限于一台，对数据监测来说更具适用性。

附图说明

图1是本实用新型的电气结构示意图；

图2是实施例的机械结构剖视图；

图3是实施例HART信号调制模块的电路设计图；

图4是实施例HART信号输出模块的电路设计图；

图5是实施例HART信号增强模块的电路设计图；

图6是实施例A/D转换模块的电路设计图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种无线电子差压变送器，包括压差测量模块、A/D转换模块，所述压差测量模块用于测试压差的模拟信号数据，所述A/D转换模块将所述模拟信号数据转换为数字信号数据后输出，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与A/D转换模块相连，并将所述数字信号数据经天线4无线发送到远端的接收设备。

如图2所示，所述无线通信模块设置有保护罩体1，所述保护罩体1包裹住所述无线通信模块；

所述保护罩体1优选为射频透波材质，本实施例优选为硬质塑料。

其中，所述压差测量模块包括测压探头2a和压差比较模块2b，所述测压探头2a和压差比较模块2b相连接；

所述保护罩体1还包裹住所述压差比较模块2b和A/D转换模块，所述测压探头2a的测量端伸出所述保护罩体1。

本实施例所述保护罩体1优选由半球形的上罩体和圆形的安装平面3拼接组成。

其中，所述压差比较模块2b固定在所述安装平面3的内表面，所述安装平面3上开有通孔，所述测压探头2a的测量端经通孔伸出安装平面3。

所述天线4安装于所述保护罩体1的质心。

作为优选，本实施例中所述安装平面3与保护罩体1粘合连接，二者均为硬质塑料。

优选地，所述无线通信模块为无线HART模块，包括HART模块电路和天线4，所述HART模块电路包括HART信号调制模块、HART信号输出模块，所述HART信号调制模块输入数字信号数据并调制为HART信号，所述HART信号输出模块将HART信号经天线4传送到远端的接收设备。

所述HART模块电路还包括HART信号增强模块，所述HART信号增强模块分别与HART信号调制模块、HART信号输出模块连接，并对HART信号调制加固。

现有单片机编程调制HART信号的技术可直接应用于本实施例中，因此本实施例HART信号调制模块优选为单片机实现，如图3所示；所述HART信号输出模块则由图4所示的电路实现，其中，ANT1为天线4的通信串口；所述HART信号增强模块如图4所示，芯片SiA HT1200M分别与HART信号调制模块、HART信号输出模块连接并加强HART信号。

所述HART模块电路与A/D转换模块集成设置在信号转换电路板5上，其中A/D转换模块电路如图6所示，其中PORT1为连接压差比较模块2b的串口。

还包括电源，所述电源为所述压差测量模块、A/D转换模块、无线通信模块供电。

本实施例的工作原理：

2个测压探头2a分别伸入待检测的不同环境，得到2个压力信号，经压差比较模块2b比较得到2个压力信号的压差，该压差依次经A/D转换模块、HART信号调制模块、HART信号输出模块、天线4以无线HART信号发送出，其中，HART信号增强模块对HART信号调制模块、HART信号输出模块之间的信号进行加强。