專利名稱：失重流量計與失重法流量控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)自動化生產(chǎn)中進行流量檢測用的失重法流量計與失重法流量控制器。
背景技術(shù)：
在工業(yè)自動化生產(chǎn)中，尤其在化工、建材、冶金、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)中，氣體、液體流量計與控制器是必不可少的測量控制儀器，流量計計量精度以及可靠性直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，因此流量計是工業(yè)自動化生產(chǎn)中的關(guān)鍵控制儀器之一。
當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中常用的流量計包括氣體和液體流量計，按照其測量原理的不同可以主要分為節(jié)流式、容積式、渦輪式、電磁式、漩渦式等流量計。在化工領(lǐng)域中，流量計的應(yīng)用更為廣泛。眾所周知，在化工產(chǎn)業(yè)中，絕大部分的化工原材料都具有腐蝕性，比如氯氣、氨氣等，因此在選擇流量計時，首先必須選擇具有防腐蝕性的流量計，其次由于很多化學(xué)氣體產(chǎn)品是以液態(tài)形式存儲在儲藏罐中，在化工生產(chǎn)中再將液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)再與其他原材料進行反應(yīng)，所以，要根據(jù)使用狀態(tài)要求選擇利用氣體流量計還是液體流量計。這種具有防腐蝕的氣體或者液體流量計結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本比一般流量計高出很多，容易損耗，并且在選型方面也比較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有工業(yè)自動化生產(chǎn)中所用流量檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，易損耗等問題，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，具有防腐能力，測量精確，控制方式靈活等優(yōu)點的失重法流量計與失重法流量控制器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案一種失重法流量計與失重法流量控制器，它有電源，還包括傳感器，傳感器將測量所得的重量值信號經(jīng)放大器和數(shù)字化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送入微處理器；微處理器對信號進行處理后輸出；該控制信號還可以通過接口電路與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，測得的重量值同時送入存儲器中，便于日后的工藝查詢；重量和流量值可通過顯示器顯示，微處理器還通過按鍵裝置設(shè)置參數(shù)。
所述微處理器接收數(shù)字信號后，對將前后兩次重量值進行差值運算以及精確的計時，得到流量值，將流量信號通過PWM脈寬調(diào)制電路以0-20MA電流信號輸出，配合其他流量控制器對流量控制的執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。
所述微處理器接受數(shù)字信號后，對前后兩次重量值進行差值運算，所得流量值與存儲器中給定流量值比較，將流量調(diào)節(jié)輸出信號變換為電流控制信號通過PWM脈寬調(diào)制電路輸出，直接控制伺服閥等執(zhí)行機構(gòu)。
所述傳感器為壓力傳感器或拉力傳感器。
所述微處理器型號為89C52。
所述放大器型號為OP07C。
所述字轉(zhuǎn)換器型號為ICL7135所述存儲器型號為DS1230AB所述接口電路為RS485/232接口電路。
本發(fā)明作為失重流量計使用時，是將來自傳感器重量的微弱信號經(jīng)過放大和數(shù)字化處理后，將其信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑻幚砥骺商幚淼臄?shù)字信號，由微處理器將前后兩次重量值進行差值運算以及精確的計時，最后求得流量值，將流量信號通過PWM以電流信號輸出，配合其他流量控制器對流量控制的執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，該控制信號還可以通過RS485/232與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，重量和流量值也存儲在流量計的RAM中，便于日后的工藝查詢，并且重量和流量值可通過LED顯示，可以通過按鍵設(shè)置參數(shù)的一種流量測量儀。
本發(fā)明作為失重流量控制器使用時，是將來自傳感器重量的微弱信號經(jīng)過放大和數(shù)字化處理后，將其信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑻幚砥骺商幚淼臄?shù)字信號，由微處理器將前后兩次重量值進行差值運算以及精確的計時，求得流量值，最后求得流量值與給定流量值比較，通過控制算法，經(jīng)調(diào)節(jié)器處理后，將流量調(diào)節(jié)輸出信號變換為電流信號輸出，控制伺服閥等執(zhí)行機構(gòu)并且重量和流量值可通過LED顯示，可以通過RS485與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，可以通過按鍵設(shè)置參數(shù)的一種流量測量儀。
本發(fā)明的有益效果為流量計與腐蝕性的氣液體不接觸，因此具有完全的防腐蝕性；應(yīng)用范圍廣，液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)流量測量都可以實現(xiàn)精確測量；控制結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場施工簡單，控制方式靈活，可滿足不同用戶的要求；測量控制準(zhǔn)確，滿足工業(yè)化生產(chǎn)精度的要求；成本低、市場前景廣闊，本技術(shù)已成功用于聚氯乙烯合成氯氣流量的測量與控制。


圖1為本發(fā)明的電氣框圖；圖2為發(fā)明的電氣原理圖；圖3為發(fā)明作為失重法流量計時與其他控制器配合使用的懸掛安裝方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為發(fā)明作為失重法流量控制器時的懸掛安裝方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明作為失重法流量計時與其他控制器配合使用的地磅安裝方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明作為失重法流量控制器時的地磅安裝方式結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1、圖2中給出了本發(fā)明失重流量計與失重法流量控制器的電氣結(jié)構(gòu)框圖和電氣原理圖。其中，壓力或拉力傳感器與放大電路連接，放大器將重量的微弱信號放大，并經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入微處理器。微處理器則分別與顯示裝置、存儲裝置、輸入裝置、接口電路和脈寬調(diào)制器連接。
當(dāng)本發(fā)明作為失重流量計使用時，將前后兩次重量值進行差值運算以及精確的計時，最后求得流量值，將流量信號通過脈寬調(diào)制器PWM以電流信號輸出，配合其他流量控制器對流量控制的執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，該控制信號還可以通過RS485/232與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，重量和流量值也存儲在流量計的RAM中，便于日后的工藝查詢，并且重量和流量值可通過LED顯示，可以通過按鍵設(shè)置參數(shù)的一種流量測量儀。
當(dāng)本發(fā)明作為失重法流量控制器使用時，由微處理器將前后兩次重量值進行差值運算以及精確的計時，求得流量值，最后求得流量值與存儲器中的給定流量值比較，通過控制算法，經(jīng)調(diào)節(jié)器處理后，將流量調(diào)節(jié)輸出信號變換為電流信號輸出，控制伺服閥等執(zhí)行機構(gòu)并且重量和流量值可通過LED顯示，可以通過RS485與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，可以通過按鍵設(shè)置參數(shù)的一種流量測量儀。
實施例一利用失重法流量計輸出的流量標(biāo)準(zhǔn)電流信號或數(shù)字信號與其他已有控制器配合使用。
如圖3、圖5所示，以氯氣為例控制生產(chǎn)當(dāng)中的氯氣流量，在生產(chǎn)現(xiàn)場將液氯存儲罐利用拉力傳感器將其吊起離地(需要安裝吊架)，或者將其放到由壓力傳感器支撐的地磅上(需要安裝地磅)，此時將液氯存儲罐的重量信號通過拉(壓)力傳感器輸入到失重流量計中，在生產(chǎn)中，液氯經(jīng)過加熱變成氣態(tài)輸送到反應(yīng)釜進行反應(yīng)，因此液氯存儲罐的重量就會減輕，和上一時刻相比產(chǎn)生重量差，失重流量計計算得出流量(Kg/H)，將該流量信號(0-20mA)輸入到控制器調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)液氯存儲罐的出口調(diào)節(jié)閥，從而達到對氯氣流量的控制。該調(diào)節(jié)閥，可以安裝到液氯存儲罐液氯出口對液態(tài)氯氣進行控制，也可以將調(diào)節(jié)閥安裝到液氯轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)氯的出口對氣態(tài)氯進行調(diào)節(jié)控制。因為利用的是兩次重量的差值測量的流量，所以不管是液態(tài)還是氣態(tài)，都可以準(zhǔn)確地測量出在反應(yīng)過程中的流量。
實施例二直接使用失重法流量控制器輸出的流量調(diào)節(jié)信號控制調(diào)節(jié)器控制流量。
同樣的，利用失重法流量控制器，通過懸掛方式或者地磅方式安裝后，利用失重原理可以直接進行流量值與給定流量值比較，通過控制算法直接控制流量控制的執(zhí)行機構(gòu)，從而達到流量的控制要求，這種屬于失重法流量控制器輸出的流量調(diào)節(jié)信號控制調(diào)節(jié)器控制流量的使用方式如如圖4、圖6所示。
權(quán)利要求
1.一種失重法流量計與失重法流量控制器，它有電源，其特征是它還包括傳感器，傳感器將測量所得的重量值信號經(jīng)放大器和數(shù)字化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送入微處理器；微處理器對信號進行處理后輸出；該控制信號還可以通過接口電路與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，測得的重量值同時送入存儲器中，便于日后的工藝查詢；重量和流量值可通過顯示器顯示，微處理器還通過按鍵裝置設(shè)置參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述微處理器接收數(shù)字信號后，對將前后兩次重量值進行差值運算以及精確的計時，得到流量值，將流量信號通過PWM脈寬調(diào)制電路以0-20MA電流信號輸出，配合其他流量控制器對流量控制的執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述微處理器接受數(shù)字信號后，對前后兩次重量值進行差值運算，所得流量值與存儲器中給定流量值比較，將流量調(diào)節(jié)輸出信號變換為電流控制信號通過PWM脈寬調(diào)制電路輸出，直接控制伺服閥等執(zhí)行機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述傳感器為壓力傳感器或拉力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述微處理器型號為89C52。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述放大器型號為OP07C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述字轉(zhuǎn)換器型號為ICL7135。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述存儲器型號為DS1230AB。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失重法流量計與失重法流量控制器，其特征是所述接口電路為RS485/232接口電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種失重流量計與失重法流量控制器。它解決了現(xiàn)有工業(yè)自動化生產(chǎn)中所用流量檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，易損耗等問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，具有防腐能力，測量精確，控制方式靈活等優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)為一種失重法流量計與失重法流量控制器，它有電源，還包括傳感器，傳感器將測量所得的重量值信號經(jīng)放大器和數(shù)字化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送入微處理器；微處理器對信號進行處理后輸出；該控制信號還可以通過接口電路與上位機通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C上，便于上位機的監(jiān)控管理，測得的重量值同時送入存儲器中，便于日后的工藝查詢；重量和流量值可通過顯示器顯示，微處理器還通過按鍵裝置設(shè)置參數(shù)。
文檔編號G05D7/06GK1811647SQ200510131200
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者艾長勝, 張輝, 趙洪華, 王娜, 孫選, 李國平 申請人:濟南大學(xué)