本實(shí)用新型涉及流量計(jì)控制領(lǐng)域，具體涉及一種小型在線流量計(jì)控制裝置。

背景技術(shù)：

在小型污水處理站中，由于處理噸位小，受成本的限制，大多數(shù)使用的都是浮子流量計(jì)，也有少數(shù)使用了數(shù)字流量計(jì)，前者精度低，后者沒辦法進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，而且價(jià)格很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提出一種小型在線流量計(jì)控制裝置，其能實(shí)時(shí)測(cè)量記錄流量數(shù)據(jù)，能遠(yuǎn)程傳輸瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，能手動(dòng)控制、自動(dòng)校準(zhǔn)以及遠(yuǎn)程管理，具有體積小、成本低和精度高等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種小型在線流量計(jì)控制裝置，包括流量計(jì)控制主板、流量脈沖采集裝置、流量脈沖采集電源、主板電源和遠(yuǎn)程傳輸裝置；所述流量計(jì)控制主板的信號(hào)輸出端與流量脈沖采集電源的信號(hào)輸入端相連，流量脈沖采集電源的電源輸出端與所述流量脈沖采集裝置的電源輸入端相連，流量脈沖采集裝置的信號(hào)輸出端與所述流量計(jì)控制主板的信號(hào)輸入端相連，流量計(jì)控制主板與所述遠(yuǎn)程傳輸裝置通信連接，所述主板電源的電源輸出端與流量計(jì)控制主板的電源輸入端相連。

本裝置流量計(jì)控制主板采用8引腳最小微處理器作為裝置的核心控制處理部件，流量脈沖采集裝置采用固定腔體作為流體的基本計(jì)量單位，以采集流過腔體的次數(shù)來輸出脈沖，流量計(jì)控制主板采集流量脈沖采集裝置輸出的脈沖，通過內(nèi)部微處理器的運(yùn)算來計(jì)算出流過液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量,微處理器對(duì)累計(jì)流量進(jìn)行累加并存儲(chǔ)。微處理通過數(shù)據(jù)輸出端口，將運(yùn)算后的流量數(shù)據(jù)發(fā)送出去，通過數(shù)據(jù)輸入端口可接收遠(yuǎn)程傳輸裝置的讀數(shù)數(shù)據(jù)指令、自動(dòng)校準(zhǔn)指令和手動(dòng)校準(zhǔn)指令等。本裝置采用外部12V直流供電，流量計(jì)控制主板將輸入電壓做穩(wěn)壓處理后，提供流量脈沖采集裝置的電源。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流量計(jì)控制主板包括微處理器IC101、總線輸入輸出接口芯片IC201、接插件J101和執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101；所述微處理器IC101的第2引腳與所述接插件J101的第1引腳相連；所述微處理器IC101的第5引腳與所述總線輸入輸出接口芯片IC201的第2引腳和第3引腳相連；所述微處理器IC101的第6引腳與所述執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第5引腳相連，并通過電阻R204連接到所述總線輸入輸出接口芯片IC201的第1引腳；所述IC101的第7引腳與所述連接執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第4引腳相連，并通過電阻R205連接到所述總線輸入輸出接口芯片IC201的第4引腳；所述微處理器IC101的第4引腳與所述執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第1引腳；所述微處理器IC101的第3引腳串接有限流電阻R208，且該限流電阻R208的一端與所述接插件J101的第3引腳相連。

其中，IC101的第2引腳作為外部流量脈沖采集裝置的脈沖輸入端；IC101的第5腳為連接總線輸入、輸出控制端口，作為控制IC201的總線數(shù)據(jù)的輸入和輸出。IC101的第6引腳連接執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第5引腳，同時(shí)通過R204連接到IC201的第1引腳作為總線數(shù)據(jù)的輸出端。IC101的第7引腳連接執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第4引腳，同時(shí)通過R205連接到IC201的第4引腳作為總線數(shù)據(jù)的輸入端。IC101的第4引腳為外部上電復(fù)位引腳，連接去擾電容C202到電源地GND，并連接一上拉電阻R201，同時(shí)連接到執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第1引腳。IC101的第3引腳為工作指示燈輸出引腳，通過限流電阻R208連接到J101的第3腳，可連接外部工作指示燈。IC101的第1引腳為電源正端，連接電源VCC；IC101的第8引腳為電源負(fù)端，連接電源GND。

其中，IC201的第6引腳連接到J101的第5引腳，IC201的第7引腳連接到J101的第6引腳，作為一組外部數(shù)據(jù)總線接口。IC201的第8引腳為電源正端連接電源VCC，并連接去擾電容到C203至電源地GND。IC201的第5引腳為電源負(fù)端，連接電源GND。執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第2引腳連接到電源VCC，第3引腳連接到電源負(fù)端GND。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流量計(jì)控制主板還包括限流電阻R203和上拉電阻R202；所述限流電阻R203串接于所述微處理器IC101的第2引腳和所述接插件J101的第1引腳之間；所述上拉電阻R202的一端接電源，另一端與接插件J101的第1引腳和限流電阻R203之間的節(jié)點(diǎn)相連。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流量計(jì)控制主板還包括上拉電阻R206，上拉電阻R206的一端接電源，另一端與所述微處理器IC101的第5引腳和總線輸入輸出接口芯片IC201的第2引腳、第3引腳之間的節(jié)點(diǎn)相連。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流量計(jì)控制主板還包括穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路包括二極管D301、限流電阻RZJ301、濾波電容E301、去擾電容C301、穩(wěn)壓芯片IC301、濾波電容E302和去擾電容C302；所述二極管D301和限流電阻RZJ301串聯(lián)，二極管D301的一端與所述接插件J101的第8引腳相連，限流電阻RZJ301的一端與所述穩(wěn)壓芯片IC301的輸入端相連；所述濾波電容E301和去擾電容C301并聯(lián)于所述穩(wěn)壓芯片IC301的輸入端和電源地GND之間；所述濾波電容E302和去擾電容C302并聯(lián)于所述穩(wěn)壓芯片IC301的輸出端和電源地GND之間。

其中，J101的第8引腳為外部12V直流電源的正輸入端，連接到二極管D301再通過限流電阻RZJ301連接濾波電容E301和去擾電容C301，同時(shí)連接到穩(wěn)壓芯片IC301的第2腳電源輸入端，濾波電容E301和去擾電容C301另一端口接電源地GND。J101的第7引腳為外部12V直流電源的負(fù)輸入端，連接IC301的第1引腳作為整個(gè)控制主板的電源負(fù)端GND。IC301的第3引腳為穩(wěn)壓輸出端，連接濾波電容E302和去擾電容C302，輸出穩(wěn)壓后的電源5V和整個(gè)控制板電源VCC，濾波電容E302和去擾電容C302另一端接電源負(fù)端GND。J101的第2腳連接穩(wěn)壓輸出電源5V。

上述小型在線流量計(jì)控制裝置的工作過程如下：

當(dāng)本裝置上電后，IC101的第3引腳輸出高電平，點(diǎn)亮外部工作指示燈。表示本裝置在正常工作。當(dāng)有液體流過流量脈沖采集裝置時(shí)，IC101的第2引腳就會(huì)有脈沖信號(hào)輸入，IC101開始記錄脈沖數(shù)量，并運(yùn)算成瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)，保存在微處理器內(nèi)部的EEROM存儲(chǔ)器中。上電后IC101的第5腳輸出低電平，IC201的第2腳和第3腳為低電平，總線工作在接收狀態(tài)。

同時(shí)，還包括數(shù)據(jù)發(fā)送、流量數(shù)據(jù)的自動(dòng)校準(zhǔn)和本裝置地址的遠(yuǎn)程更改等過程。

數(shù)據(jù)發(fā)送：當(dāng)IC101的第7引腳接收到完整需要發(fā)送數(shù)據(jù)指令后，取出內(nèi)部EERPOM的流量數(shù)據(jù)，IC101的第5引腳輸出高電平，控制IC201的第2腳和第3腳為高電平，IC101將指令中需要的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送到IC101的第6腳上，通過IC201的第1腳將數(shù)據(jù)再通過總線發(fā)送出去。發(fā)送完成后IC101的第5引腳輸出低電平，總線恢復(fù)到數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。

流量數(shù)據(jù)的自動(dòng)校準(zhǔn)：將本裝置和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)連接在同一管道中，確保通過本裝置和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的液體流量都是相同的。將標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的數(shù)據(jù)傳送總線與本裝置的數(shù)據(jù)總線連接再與遠(yuǎn)端管理裝置連接。

遠(yuǎn)端管理裝置發(fā)送自動(dòng)校準(zhǔn)指令后，本裝置通過IC101的第7腳收到自動(dòng)校準(zhǔn)指令后，將按時(shí)間讀取的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)，將讀取到標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量和本裝置的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量做比較，并將修正差值存到IC101內(nèi)部的EEPROM中，然后重復(fù)讀取標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)再與本裝置修正后的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量做比較，再修正，直到本裝置的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量的數(shù)據(jù)相同后，將最終的修正值存到IC101的內(nèi)部EEROM中，則自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束。最后IC101的第5引腳輸出高電平到IC201的第2腳和第3腳，把自動(dòng)校準(zhǔn)成功的指令通過IC101的第6腳發(fā)送到IC201總線上，返回給遠(yuǎn)端管理裝置。發(fā)送完成后IC101的第5腳輸出低電平，總線恢復(fù)到數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。

本裝置地址的遠(yuǎn)程更改：遠(yuǎn)端管理裝置發(fā)送更改本裝置地址指令，本裝置通過IC101的第7腳收到更改本裝置地址的指令后，將更改后的地址保存在IC101的內(nèi)部EEPROM中。再將IC101的第5腳輸出高電平到IC201的第2腳和第3腳，將更改后的地址通過IC101的第6腳發(fā)送到IC201總線上返回給遠(yuǎn)端管理裝置確認(rèn)更改成功。

本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)能實(shí)時(shí)測(cè)量記錄流量數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程傳輸瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制、自動(dòng)校準(zhǔn)以及遠(yuǎn)程管理，具有體積小、成本低和精度高等優(yōu)點(diǎn)。

(2)本裝置能實(shí)現(xiàn)流量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，手動(dòng)控制，流量數(shù)據(jù)自動(dòng)校準(zhǔn)以及遠(yuǎn)程管理等功能；能大量的應(yīng)用在現(xiàn)有分散式小型污水處理站中，更能實(shí)現(xiàn)分散式小型污水處理站的無人值守和精準(zhǔn)管理。

附圖說明

圖1是實(shí)施例所述小型在線流量計(jì)控制裝置的原理框圖；

圖2是流量計(jì)控制主板的電路原理圖；

圖3是校準(zhǔn)連接示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

10流量計(jì)控制主板，20流量脈沖采集裝置，30流量脈沖采集電源，40主板電源，50遠(yuǎn)程傳輸裝置，60標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，70遠(yuǎn)端管理裝置，80流體管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種小型在線流量計(jì)控制裝置，包括流量計(jì)控制主板10、流量脈沖采集裝置20、流量脈沖采集電源30、主板電源40和遠(yuǎn)程傳輸裝置50；所述流量計(jì)控制主板10的信號(hào)輸出端與流量脈沖采集電源30的信號(hào)輸入端相連，流量脈沖采集電源30的電源輸出端與所述流量脈沖采集裝置20的電源輸入端相連，流量脈沖采集裝置20的信號(hào)輸出端與所述流量計(jì)控制主板10的信號(hào)輸入端相連，流量計(jì)控制主板10與所述遠(yuǎn)程傳輸裝置50通信連接，所述主板電源40的電源輸出端與流量計(jì)控制主板10的電源輸入端相連。

本裝置流量計(jì)控制主板10采用8引腳最小微處理器作為裝置的核心控制處理部件，流量脈沖采集裝置20采用固定腔體作為流體的基本計(jì)量單位，以采集流過腔體的次數(shù)來輸出脈沖，流量計(jì)控制主板10采集流量脈沖采集裝置20輸出的脈沖，通過內(nèi)部微處理器的運(yùn)算來計(jì)算出流過液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量,微處理器對(duì)累計(jì)流量進(jìn)行累加并存儲(chǔ)。微處理通過數(shù)據(jù)輸出端口，將運(yùn)算后的流量數(shù)據(jù)發(fā)送出去，通過數(shù)據(jù)輸入端口可接收遠(yuǎn)程傳輸裝置50的讀數(shù)數(shù)據(jù)指令、自動(dòng)校準(zhǔn)指令和手動(dòng)校準(zhǔn)指令等。本裝置采用外部12V直流供電，流量計(jì)控制主板10將輸入電壓做穩(wěn)壓處理后，提供流量脈沖采集裝置20的電源。

如圖2所示，在另一個(gè)實(shí)施例中，所述流量計(jì)控制主板10包括微處理器IC101、總線輸入輸出接口芯片IC201、接插件J101和執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101；所述微處理器IC101的第2引腳與所述接插件J101的第1引腳相連；所述微處理器IC101的第5引腳與所述總線輸入輸出接口芯片IC201的第2引腳和第3引腳相連；所述微處理器IC101的第6引腳與所述執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第5引腳相連，并通過電阻R204連接到所述總線輸入輸出接口芯片IC201的第1引腳；所述IC101的第7引腳與所述連接執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第4引腳相連，并通過電阻R205連接到所述總線輸入輸出接口芯片IC201的第4引腳；所述微處理器IC101的第4引腳與所述執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第1引腳；所述微處理器IC101的第3引腳串接有限流電阻R208，且該限流電阻R208的一端與所述接插件J101的第3引腳相連。

其中，IC101的第2引腳作為外部流量脈沖采集裝置20的脈沖輸入端；IC101的第5腳為連接總線輸入、輸出控制端口，作為控制IC201的總線數(shù)據(jù)的輸入和輸出。IC101的第6引腳連接執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第5引腳，同時(shí)通過R204連接到IC201的第1引腳作為總線數(shù)據(jù)的輸出端。IC101的第7引腳連接執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第4引腳，同時(shí)通過R205連接到IC201的第4引腳作為總線數(shù)據(jù)的輸入端。IC101的第4引腳為外部上電復(fù)位引腳，連接去擾電容C202到電源地GND，并連接一上拉電阻R201，同時(shí)連接到執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第1引腳。IC101的第3引腳為工作指示燈輸出引腳，通過限流電阻R208連接到J101的第3腳，可連接外部工作指示燈。IC101的第1引腳為電源正端，連接電源VCC；IC101的第8引腳為電源負(fù)端，連接電源GND。

其中，IC201的第6引腳連接到J101的第5引腳，IC201的第7引腳連接到J101的第6引腳，作為一組外部數(shù)據(jù)總線接口。IC201的第8引腳為電源正端連接電源VCC，并連接去擾電容到C203至電源地GND。IC201的第5引腳為電源負(fù)端，連接電源GND。執(zhí)行程序?qū)懭虢涌贘C101的第2引腳連接到電源VCC，第3引腳連接到電源負(fù)端GND。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述流量計(jì)控制主板10還包括限流電阻R203和上拉電阻R202；所述限流電阻R203串接于所述微處理器IC101的第2引腳和所述接插件J101的第1引腳之間；所述上拉電阻R202的一端接電源，另一端與接插件J101的第1引腳和限流電阻R203之間的節(jié)點(diǎn)相連。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述流量計(jì)控制主板10還包括上拉電阻R206，上拉電阻R206的一端接電源，另一端與所述微處理器IC101的第5引腳和總線輸入輸出接口芯片IC201的第2引腳、第3引腳之間的節(jié)點(diǎn)相連。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述流量計(jì)控制主板10還包括穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路包括二極管D301、限流電阻RZJ301、濾波電容E301、去擾電容C301、穩(wěn)壓芯片IC301、濾波電容E302和去擾電容C302；所述二極管D301和限流電阻RZJ301串聯(lián)，二極管D301的一端與所述接插件J101的第8引腳相連，限流電阻RZJ301的一端與所述穩(wěn)壓芯片IC301的輸入端相連；所述濾波電容E301和去擾電容C301并聯(lián)于所述穩(wěn)壓芯片IC301的輸入端和電源地GND之間；所述濾波電容E302和去擾電容C302并聯(lián)于所述穩(wěn)壓芯片IC301的輸出端和電源地GND之間。

其中，J101的第8引腳為外部12V直流電源的正輸入端，連接到二極管D301再通過限流電阻RZJ301連接濾波電容E301和去擾電容C301，同時(shí)連接到穩(wěn)壓芯片IC301的第2腳電源輸入端，濾波電容E301和去擾電容C301另一端口接電源地GND。J101的第7引腳為外部12V直流電源的負(fù)輸入端，連接IC301的第1引腳作為整個(gè)控制主板的電源負(fù)端GND。IC301的第3引腳為穩(wěn)壓輸出端，連接濾波電容E302和去擾電容C302，輸出穩(wěn)壓后的電源5V和整個(gè)控制板電源VCC，濾波電容E302和去擾電容C302另一端接電源負(fù)端GND。J101的第2腳連接穩(wěn)壓輸出電源5V。

上述小型在線流量計(jì)控制裝置的工作過程如下：

當(dāng)本裝置上電后，IC101的第3引腳輸出高電平，點(diǎn)亮外部工作指示燈。表示本裝置在正常工作。當(dāng)有液體流過流量脈沖采集裝置20時(shí)，IC101的第2引腳就會(huì)有脈沖信號(hào)輸入，IC101開始記錄脈沖數(shù)量，并運(yùn)算成瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)，保存在微處理器內(nèi)部的EEROM存儲(chǔ)器中。上電后IC101的第5腳輸出低電平，IC201的第2腳和第3腳為低電平，總線工作在接收狀態(tài)。

同時(shí)，還包括數(shù)據(jù)發(fā)送、流量數(shù)據(jù)的自動(dòng)校準(zhǔn)和本裝置地址的遠(yuǎn)程更改等過程。

數(shù)據(jù)發(fā)送：當(dāng)IC101的第7引腳接收到完整需要發(fā)送數(shù)據(jù)指令后，取出內(nèi)部EERPOM的流量數(shù)據(jù)，IC101的第5引腳輸出高電平，控制IC201的第2腳和第3腳為高電平，IC101將指令中需要的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送到IC101的第6腳上，通過IC201的第1腳將數(shù)據(jù)再通過總線發(fā)送出去。發(fā)送完成后IC101的第5引腳輸出低電平，總線恢復(fù)到數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。

流量數(shù)據(jù)的自動(dòng)校準(zhǔn)：將本裝置和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)60連接在同一管道80中，確保通過本裝置和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)60的液體流量都是相同的。將標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)60的數(shù)據(jù)傳送總線與本裝置的數(shù)據(jù)總線連接再與遠(yuǎn)端管理裝置70連接，如圖3所示。

遠(yuǎn)端管理裝置70發(fā)送自動(dòng)校準(zhǔn)指令后，本裝置通過IC101的第7腳收到自動(dòng)校準(zhǔn)指令后，將按時(shí)間讀取的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)，將讀取到標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)60的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量和本裝置的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量做比較，并將修正差值存到IC101內(nèi)部的EEPROM中，然后重復(fù)讀取標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)60的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)再與本裝置修正后的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量做比較，再修正，直到本裝置的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)60的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量的數(shù)據(jù)相同后，將最終的修正值存到IC101的內(nèi)部EEROM中，則自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束。最后IC101的第5引腳輸出高電平到IC201的第2腳和第3腳，把自動(dòng)校準(zhǔn)成功的指令通過IC101的第6腳發(fā)送到IC201總線上，返回給遠(yuǎn)端管理裝置70。發(fā)送完成后IC101的第5腳輸出低電平，總線恢復(fù)到數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。

本裝置地址的遠(yuǎn)程更改：遠(yuǎn)端管理裝置70發(fā)送更改本裝置地址指令，本裝置通過IC101的第7腳收到更改本裝置地址的指令后，將更改后的地址保存在IC101的內(nèi)部EEPROM中。再將IC101的第5腳輸出高電平到IC201的第2腳和第3腳，將更改后的地址通過IC101的第6腳發(fā)送到IC201總線上返回給遠(yuǎn)端管理裝置確認(rèn)更改成功。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。