一种高精度无线管道流量计制造技术

本发明专利技术公开了一种高精度无线管道流量计，包括依次电性连接的无线通信模块、控制模块、数模转换模块、放大电路、第一换能器、第二换能器、信号调理电路；所述信号调理电路还与控制模块相连接；所述控制模块主要由用于负责系统时序控制、驱动信号生成、回波信号存储和选通通道切换的FPGA最小系统和用于计算传播时间、瞬时流量和累积流量的DSP最小系统组成；通过FPGA最小系统和DSP最小系统组成流量计的控制模块，实现了信号的高速存储和高速处理，并且能够得到高精度的计算结果极大程度提升了流量计的准确度，而且用过设置无线通信模块，帮助用户能够远程监测，提高了工作效率。

A high precision wireless pipeline flowmeter

【技术实现步骤摘要】
一种高精度无线管道流量计
本专利技术涉及流量计领域，具体的说，是一种高精度无线管道流量计。
技术介绍
超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。现有的超声波流量仪表是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。管道的流量监测一般都是在管道上安装流量检测装置，读取数据都是直接在其显示装置在读取，然后再进行分析处理，非常不方便，这都必须在现场进行检测，大大增加了工作人员的负担，降低了其工作效率。而且其检测精确度还有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高精度无线管道流量计，不仅能无线远程查询管道流量的参数，而且在检测精确度上得到大幅度提升。本专利技术通过下述技术方案实现：一种高精度无线管道流量计，包括依次电性连接的无线通信模块、控制模块、数模转换模块、放大电路、第一换能器、第二换能器、信号调理电路；所述信号调理电路还与控制模块相连接；所述控制模块主要由用于负责系统时序控制、驱动信号生成、回波信号存储和选通通道切换的FPGA最小系统和用于计算传播时间、瞬时流量和累积流量的DSP最小系统组成；所述信号调理电路包括依次连接的电压放大电路、带通滤波电路、自增益放大电路、模数转换模块。其使用时：首先控制模块中DSP最小系统向FPGA最小系统发送开始指令，FPGA将内部存储中的激励信号波形以预先给定的速率传输给模数转换模块，经过模数转换模块后将FPGA提供的数字信号转换为模拟信号。该模拟信号再发送至放大电路经过电压放大、功率放大、变压器隔离放大之后再经由FPGA最小系统控制驱动信号电路，驱动两路发射换能器。由于换能器的压电效应，产生两路回波信号。回波信号经由FPGA控制的回波信号再输入到信号调理电路，依次经过电压放大、带通滤波、自增益放大之后再有信号调理电路中的模数转换模块把模拟信号转换成数字信号，以上过程重复四次以后，得到八个通道的回波信号，再将八个通道的回波信号一次存储在FPGA的存储模块中，发送至DSP最小系统，DSP进行数字信号处理，完成流量计算和结果输出。输出的结果再通过无线通信模块，通过无线通信模块把数据远程发送至用户终端，让用户实现远程监控。本流量计中还包括电源模块，将24V直流电压转化为各个模块所对应的工作电压进行供电，由于电源模块非常现有，在此也不属于重点保护对象，所欲不在做过多叙述。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述FPGA最小系统包括芯片EP4CE10E22C8N、分别与芯片EP4CE10E22C8N电性连接的复位电路、第一时钟电路、Flash存储模块，通过芯片EP4CE10E22C8N对整个流量计工作过程地良好控制，复位电路、第一时钟电路、Flash存储模块保证其FPGA最小系统稳定正常运行，即使出错也能及时恢复。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述DSP最小系统包括芯片TMSF320F28335、分别与芯片TMSF320F28335电性连接的第二时钟电路、FRAM、看门狗电路，通过芯片TMSF320F28335保证其运算系统的高精度准确性，其第二时钟电路、FRAM、看门狗电路，保证DSP最小系统稳定正常运行，即使出错也能及时恢复。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述无线通信模块为蓝牙通讯模块HC-06。通过蓝牙通讯模块HC-06实现无线通信功能，不仅成本不高而且信息传输稳定。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术通过FPGA最小系统和DSP最小系统组成流量计的控制模块，实现了信号的高速存储和高速处理，并且能够得到高精度的计算结果极大程度提升了流量计的准确度，而且用过设置无线通信模块，帮助用户能够远程监测，提高了工作效率。附图说明图1为本专利技术的原理框图。具体实施方式实施例1：本实施例的一种高精度无线管道流量计，如图1所示：一种高精度无线管道流量计，包括依次电性连接的无线通信模块、控制模块、数模转换模块、放大电路、第一换能器、第二换能器、信号调理电路；所述信号调理电路还与控制模块相连接；所述控制模块主要由用于负责系统时序控制、驱动信号生成、回波信号存储和选通通道切换的FPGA最小系统和用于计算传播时间、瞬时流量和累积流量的DSP最小系统组成；所述信号调理电路包括依次连接的电压放大电路、带通滤波电路、自增益放大电路、模数转换模块。其使用时：首先控制模块中DSP最小系统向FPGA最小系统发送开始指令，FPGA将内部存储中的激励信号波形以预先给定的速率传输给模数转换模块，经过模数转换模块后将FPGA提供的数字信号转换为模拟信号。该模拟信号再发送至放大电路经过电压放大、功率放大、变压器隔离放大之后再经由FPGA最小系统控制驱动信号宣统电路，驱动两路发射换能器。由于换能器的压电效应，产生两路回波信号。回波信号经由FPGA控制的回波信号再输入到信号调理电路，依次经过电压放大、带通滤波、自增益放大之后再有信号调理电路中的模数转换模块把模拟信号转换成数字信号，以上过程重复四次以后，得到八个通道的回波信号，再将八个通道的回波信号一次存储在FPGA的存储模块中，发送至DSP最小系统，DSP进行数字信号处理，完成流量计算和结果输出。输出的结果再通过无线通信模块，通过无线通信模块把数据远程发送至用户终端，让用户实现远程监控。实施例2：本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述FPGA最小系统包括芯片EP4CE10E22C8N、分别与芯片EP4CE10E22C8N电性连接的复位电路、第一时钟电路、Flash存储模块，通过芯片EP4CE10E22C8N对整个流量计工作过程地良好控制，复位电路、第一时钟电路、Flash存储模块保证其FPGA最小系统稳定正常运行，即使出错也能及时恢复。所述DSP最小系统包括芯片TMSF320F28335、分别与芯片TMSF320F28335电性连接的第二时钟电路、FRAM、看门狗电路，通过芯片TMSF320F28335保证其运算系统的高精度准确性，其第二时钟电路、FRAM、看门狗电路，保证DSP最小系统稳定正常运行，即使出错也能及时恢复。所述无线通信模块为蓝牙通讯模块HC-06。通过蓝牙通讯模块HC-06实现无线通信功能，不仅成本不高而且信息传输稳定。本流量计中还包括电源模块，将24V直流电压转化为各个模块所对应的工作电压进行供电，由于电源模块非常现有，在此也不属于重点保护对象，所欲不在做过多叙述。本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度无线管道流量计，其特征在于：包括依次电性连接的无线通信模块、控制模块、数模转换模块、放大电路、第一换能器、第二换能器、信号调理电路；所述信号调理电路还与控制模块相连接；所述控制模块主要由用于负责系统时序控制、驱动信号生成、回波信号存储和选通通道切换的FPGA最小系统和用于计算传播时间、瞬时流量和累积流量的DSP最小系统组成；所述信号调理电路包括依次连接的电压放大电路、带通滤波电路、自增益放大电路、模数转换模块。

【技术特征摘要】
1.一种高精度无线管道流量计，其特征在于：包括依次电性连接的无线通信模块、控制模块、数模转换模块、放大电路、第一换能器、第二换能器、信号调理电路；所述信号调理电路还与控制模块相连接；所述控制模块主要由用于负责系统时序控制、驱动信号生成、回波信号存储和选通通道切换的FPGA最小系统和用于计算传播时间、瞬时流量和累积流量的DSP最小系统组成；所述信号调理电路包括依次连接的电压放大电路、带通滤波电路、自增益放大电路、模数转换模块。2.根据权利要求1所述的一种高精度无线管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中国，
申请(专利权)人：成都尊华荣域科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51