无线传输液体蜗轮流量采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无线传输液体蜗轮流量采集器，包括采集现场瞬时流量信号的蜗轮流量计，与所述蜗轮流量计连接并接收瞬时流量信号的低功耗单片机，与所述低功耗单片机连接并接收经所述低功耗单片机处理后得到的瞬时流量信号和累计流量信号的无线射频芯片，与无线射频芯片连接并接收经所述无线射频芯片将所述瞬时流量信号和累计流量信号变换为射频信号的无线天线，接收经放大电路放大后通过无线天线发出的射频信号并将所述射频信号转化为数字信号的接收器。本实用新型专利技术不需要有线电缆连接，功耗低，解决了现有技术中由于有线传输电缆太多而造成的数据传输错乱和作业环境恶劣而造成电缆容易损坏的技术问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于石油、化工、航天、自来水等行业中，用于 工业现场进行液体流量数据采集和无线传输的装置。
技术介绍
油水计量是油气井测试计量中一个关键环节，计量数据的准确与否是由 所使用的计量装置决定的。传统的计量方式是采用计量罐进行直接标定计量， 这种方法简单易行，但给原油计量工作带来许多不便，后来又出现了许多机 械式和电子式的原油流量计，国内用的最多的就是涡轮流量计。涡轮流量计是一种速度式计量仪表，由涡轮流量变送器、脉冲信号放大 变送装置和数字累积显示机构三部分组成，输出脉冲信号，通过数据传输电 缆进行远距离传输。 ^采用上述方式主要存在以下问题一、 现有远传方式需要很多电缆，而且需要给流量计供电，而现场作业 中无法频繁更换电池或者反复充电，使用起来极为不便。二、 随着现场采集参数的逐渐增多，现场电缆越来越多，导致布线困难 等问题，同时由于用于信息传输的线缆较多，容易造成流量计到数据处理控 制中心的信息出现错乱。三、 现场作业环境恶劣时，致使电缆容易损坏，不但造成采集数据不连 续而且维护成本高。 _
技术实现思路
为解决上述技^:问题，本技术提出了一种采用无线传输方式进行远 距离数据的无线传输液体蜗轮流量采集器,本技术不需要有线电缆连接， 功耗低，解决了现有技术中由于有线传输电缆太多而造成的数据传输错乱和 作业环境恶劣而造成电缆容易损坏的技术问题。本技术是通过采用下述技术方案实现的-一种无线传输液体蜗轮流量采集器，其特征在于包括采集现场瞬时流量信号的蜗轮流量计，与所述蜗轮流量计连接并接收瞬时流量信号的低功耗 单片机，与所述低功耗单片机连接并接收经所述低功耗单片机处理后得到的 瞬时流量信号和累计流量信号的无线射频芯片，与无线射频芯片连接并接收 经所述无线射频芯片将所述瞬时流量信号和累计流量信号变换为射频信号的 无线天线，接收经放大电路放大后通过无线天线发出的射频信号并将所述射 频信号转化为数字信号的接收器和与所述接收器连接的数据处理控制中心计 算机。所述无线天线和接收器之间设置有接受经放大后的射频信号和发送射频信号至接收器的中继器。所述无线射频芯片上连接有电池和电源管理器。 本技术的优点在于 '1、 本技术采用"蜗轮流量计、低功耗单片机、'无线射频芯片、无 线天线、接收器和数据处理控制中心计算机"构成的技术方案，与现有技术 相比，无线传输流量采集器和接收器之间采用无线方式传输，不需要有线电 缆来传输数据，功耗低，解决了现有技术中由于有线传输电缆太多而造成的 布线困难、数据传输错乱和作业环境恶劣而造成的电缆容易损坏的技术问题， 使用简单方便。2、 本技术未采集数据处于空闲时，蜗轮流量采集器处于休眠状态， 使蜗轮流量采集器功耗达到最低。采用普通高能电池就可以满足现场测试需 要，功耗低，采集成本较低。3、 当传输距离大于500m或无线传输液体蜗轮流量采集器和数据处理控制中心计算机之间有大型障碍物时可以在现场最高点安装中继器，根据传输 距离的不同选择中继器的个数，不受传输距离的限制，使用灵活。4、 本技术安装在需要采集计量液体流量的位置，配合现场测试设 备能够准确、有效地采集到实时瞬时流量和累计流量数据，可以远程对累计— 流量清零。采集器采用低功耗设计，可以大幅度地减少电池的功耗，在低耗 电待机模式下电池可使用6个月到2年，有效地解决了现场作业过程中无法 频繁更换电池或者反复充电这一难题，同时降低了成本。附图说明下面将结合说明书附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明，其中图1为本技术的结构原理方框图 图中标记1、蜗轮流量计，2、低功耗单片机，3、连接数据电缆，4、无线射频芯 片，5、无线天线，6、电池，7、电源管理器，8、无线传输液体蜗轮流量釆 集器，9、射频信号，10、中继器，11、接收器，12、数据传输电缆，13、数 据处理控制中心计算机。具体实施方式实施例1参照说明书附图1,本技术公开了、一种无线传输液体蜗轮流量采集 器，包括采集现场瞬时流量信号的蜗轮流量计1，与所述蜗轮流量计1连接 并接收瞬时流量信号的低功耗单片机2,与所述低功耗单片机2连接并接收 经所述低功耗单片机2处理后得到的瞬时流量信号和累计流量信号的无线射 频芯片4，与无线射频芯片4连接并接收经所述无线射频芯片4将所述瞬时 流量信号和累计流量信号变换为射频信号9的无线天线5，接收经放大电路 放大后通过无线天线5发出的射频信号9并将所述射频信号9转化为数字信号的接收器11和与所述接收器11连接的数据处理控制中心计算机13。所述 无线射频芯片4上连接有电池6和电源管理器7。电池6为锂电池6。工作原理如下当流体通过叶片与管体之间的间隙时，由于叶片前后的压差产生的推力 推动叶片，使涡轮在叶片的带动下围绕轴作自由旋转运动，并且涡轮旋转的 角度速度与通过蜗轮流量计1的流体速度成正比。涡轮旋转的同时，叶片周 期性地切割电磁铁产生轴力线，从而改变通过线圈的磁通量，根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉冲信号，此信号通过电缆传输给低功耗单片机2， 通过低功耗单片机2处理后将信号传输给无线射频芯片4，经放大电路将射 频信号9放大后通过天线无线发送到接收器11，接收器11放置在数据处理 控制中心附近，接收器11和数据处理控制中心计算机13通过数据电缆连接。 实施例2本技术一较佳实施方式为-在无线传输液体蜗轮流量采集器系统中，无线传输液体蜗轮流量采集器 安装在设备管道上，采集器采集测点瞬时流量脉冲信号，釆集到的脉冲信号 传输给低功耗单片机2，低功耗单片机2处理后将瞬时流量和累计流量信号 传输给无线射频芯片4，无线射频芯片4将流量信号转化为射频信号9，然后 通过无线天线5将射频信号9发射出去。如果流量采集器与数据处理控制中 心距离在500m以内且无大型遮挡物时，接收器11安装在数据处理控制中心 附近，直接接收液体流量采集器发射来的射频信号9，再将射频信号9转化 为数字信号，通过USB/串口传输给数据处理控制中心计算机13，计算机处理 后进行存储和显示，就实现了无线传输液体流量计到数据处理控制中心的数 据通讯。如果流量采集器与数据处理控制中心距离大于500m，或者有大型遮 挡物时，为了有好的传输效果，流量采集器和接收器ll之间根据实际情况， 在现场最高点增加中继器10来完成流量采集器与接收器11之间的无线通讯。该无线传输液体流量采集器主要包括涡轮流量计、低功耗单片机2、无 线射频芯片4以及外置全方位增益天线、普通锂电池6。本技术主要是完成流量计信号输入、采集和记录相关数据，并通过 无线射频方式将采集到的信息无线发送到接收器11。本技术无线传输液体流量采集器未采集数据处于空闲时，处于完全 等待的休眠状态。当传输取离远时，如传输距离大于500m或采集器和数据 处理控制中心之间有大型障碍物时可以采用中继器10，根据传输距离的不同 选择中继器fO的个数，理论上不受传输距离的限制。采用低功耗设计，可以 大幅度地减少电池6的功耗，在低耗电待机模式下电池6可使用6个月到2 年，有效地解决了现场作业过程中无法频繁更换电池6或者反复的充电这一 难题，同时降低了成本。权利要求1、一种无线传输液体蜗轮流量采集器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传输液体蜗轮流量采集器，其特征在于：包括采集现场瞬时流量信号的蜗轮流量计（１），与所述蜗轮流量计（１）连接并接收瞬时流量信号的低功耗单片机（２），与所述低功耗单片机（２）连接并接收经所述低功耗单片机（２）处理后得到的瞬时流量信号和累计流量信号的无线射频芯片（４），与无线射频芯片（４）连接并接收经所述无线射频芯片（４）将所述瞬时流量信号和累计流量信号变换为射频信号（９）的无线天线（５），接收经放大电路放大后通过无线天线（５）发出的射频信号（９）并将所述射频信号（９）转化为数字信号的接收器（１１）和与所述接收器（１１）连接的数据处理控制中心计算机（１３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡长翠，张明友，黄船，张琴，何恩鹏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]