[实用新型]无线工业流量变送器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及流量计，具体涉及无线工业流量变送器。

背景技术

流量是工农业生产过程控制中的重要的测量参数之一，与温度、压力、物位同为热工量。流量测量的意义在于既可以指导生产，同时又是规范工艺操作的需要和进行经济核算的依据。由于流量这个参数受流体的工作条件影响，对其检测有相当的难度。为了满足现代工业中各种不同的场合和各种不同的测量目的，各种流量计量仪表就应运而生。   

流量计是实现流量计量的工具。到目前为止，应用于流体流量测量的仪表有很多种，应用场所也有所不同，主要有差压式流量计(如孔板流量计、文丘里管流量计、均速管流量计等)，浮子流量计，容积式流量计(如椭圆齿轮流量计，腰轮流量计、刮板流量计、旋转活塞流量计、圆盘转筒式流量计，双转子式流量计等)，流体振动式流量计(如涡街流量计、旋进式漩涡流量计等)，涡轮流量计，

电磁流量计和超声波流量计等。这些为数众多的流量计，按输出信号分类，可分为频率信号输出和模拟电流(电压)信号输出两类。前者包括涡轮流量计、流体振动式流量计和带发信装置的容积式流量计等。这类流量计产品的数量在所有流量计中占有很大优势。

在管道中流动的流体具有动能和位能，在一定条件下这两种能量可以相互转换，但参加转换的能量总和是不变的。应用节流元件测量流量就是利用这个原理来实现的。根据所测得节流装置两端的压力差经计算可得出管道中的流量。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种无线工业流量变送器，

在满足工业测量范围和精度要求的基础上，是可根据不同型号传感器实时调整参数的无线流量采集仪表，该仪表根据扩散硅式压力传感器的测量原理，结合热电阻温度采集电路以及高精度模数转换器件，通过WIA网络从远程上位机下载扩散硅和热电偶阻相应的计算系数准确计算出压力和温度数据，并将数据实时上传，同时利用微控制器自身的功耗控制特性以及外围模拟开关电路，使整个仪表有较好的能耗表现。

本实用新型的技术解决方案是：该流量变送器包括三通外壳、WIAPA-M1800无线适配器、主控制器电路板、显示器、3.3V电源、WIA网关，在外壳的两个较大开口处安装显示器和连接电源，在外壳内部安装WIAPA-M1800无线适配器和主控制器电路板，在外壳较小开口处安装无线天线，压力传感器和温度传感器直接从主控制器电路板连出到管道，显示器通过插针连接至主控制器电路板。

其中，WIAPA-M1800无线适配器与主控制器均使用MSP430型号单片机，二者之间通过串口进行通讯；显示器采用128段位的液晶玻璃材料，主控制器通过HT1621对其进行驱动。

本实用新型的测量方法是：在工业设备的测量点处安装此仪表，在WIA网络覆盖范围内安装WIA网关，并通过RS232串口或以太网与上位机相连。

工作时，上位机将压力传感器和温度传感器对应的计算参数通过WIA网络下载到仪表，保存在片外存储器内，传感器探头测量管道内部流体的压力和温度，由电路板的信号调理电路对传感器产生的电压信号进行差分信号采集、放大、去噪声处理，A/D将模拟电压信号转换为数字信号，主控制器将数字信号与下载并存储的计算参数得到准确的温度值和压力值，根据能量守恒原理定律及流体连续性原理计算出管道内流体的流量，并将数据实时上传。

本实用新型具有以下优点：

1、体积小，重量轻，传感器可与变送器一体化，可视化好，实时性强，安装使用方便。

2、模数转换芯片采用16位A/D，可以使分度号为Ｐｔ１００热电阻的非线性校正采集精度在０.１级以上，数据处理控制器、通信控制器采用高性能超低功耗16位MSP430微处理器，结合电路板上的信号调理电路、稳压电路、抗干扰电路和开关电路，使整个仪表具有较低的功耗和较高的稳定性。

3、在传统有线制流量变送器的结构及性能基础上，结合智能传感器系统的理论，设计了一种基于无线WIA技术的智能流量变送器，它具有体积小、成本低、抗干扰能力强、性能稳定、智能化程度及可靠性高等特点。

4、多个数字流量变送器组成数据采集网络，只需要通过WIA无线网络，上位机便能获得多个数字液位变送器的数据，并能对其进行设置，实用中获得了满意的效果。