簡述一種基于無線WIA-PA的電磁流量計(jì)設(shè)備

譚娜 周偉 李永勝

沈陽中科奧維科技股份有限公司 遼寧 沈陽 110179

1 背景技術(shù)

在液體流量的監(jiān)測過程中，流量信息的獲取采用傳統(tǒng)的人員巡檢的方式，工作人員達(dá)到流量計(jì)采集儀表所在處，通過觀察和讀取、記錄流量計(jì)儀表的計(jì)量數(shù)字信息，通過紙質(zhì)方式做歷史數(shù)據(jù)。當(dāng)在惡劣天氣的時(shí)候，對去現(xiàn)場觀察極其不便利，進(jìn)一步導(dǎo)致工作人員的工作效率低，增加了工作人員的工作難度。因此需要開發(fā)一種基于無線流量采集設(shè)備尤為重要[1]。

2 功能介紹

本文提供一種基于無線WIA-PA的電磁流量計(jì)設(shè)備，作為液體流量的監(jiān)測設(shè)備，并能以無線方式與平臺數(shù)據(jù)進(jìn)行信息交互，使得辦公室內(nèi)的監(jiān)測人員能夠遠(yuǎn)程及時(shí)準(zhǔn)確地獲取液體流量的變化信息，并指導(dǎo)生產(chǎn)工作，從而降低監(jiān)測人員在這方面耗費(fèi)的時(shí)間以及精力，進(jìn)一步提高監(jiān)測人員的工作效率，降低了在液體流量監(jiān)測的運(yùn)用成本

采用無線WIA-PA網(wǎng)絡(luò)作為傳輸數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)絡(luò)，并以電池供電無須使用外部供電，設(shè)備采用電流信號經(jīng)過線圈產(chǎn)生磁場信號，再通過電極感應(yīng)流體切割磁感線產(chǎn)生電信號，信號經(jīng)過放大，A/D轉(zhuǎn)化，處理器運(yùn)算解析，最終以無線WIA-PA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看功能。從而使得工作人員能夠遠(yuǎn)程獲取管道的流量數(shù)據(jù)信息，降低人員在巡視方面耗費(fèi)的時(shí)間以及精力，進(jìn)一步提高人員工作效率，降低設(shè)備管理的運(yùn)營成本[2]。

3 原理組成

一種基于無線WIA-PA電池供電的電磁流量計(jì)設(shè)備包括：處理電路、無線WIA-PA收發(fā)電路、勵(lì)磁電路、電極放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示以及按鍵電路和配置接口電路。處理電路實(shí)現(xiàn)對流量數(shù)據(jù)中數(shù)字量信號的采集和處理，并對獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、處理和轉(zhuǎn)發(fā)；無線WIA-PA收發(fā)電路接收無線電磁波信號并轉(zhuǎn)化為電信號數(shù)據(jù)，另一端采用總線方式與處理電路連接，將電信號發(fā)送到處理電路；勵(lì)磁電路用于傳感器信號采集的磁場信號提供電路，通過線圈將電流信號轉(zhuǎn)化均勻的磁場，磁場為電極檢查流動(dòng)液體提供磁力線；電極放大電路，當(dāng)液體切割由勵(lì)磁電路產(chǎn)生的磁場時(shí)，在電極兩端形成微弱的感應(yīng)電動(dòng)勢，再經(jīng)過放大器，將放大后信號輸送給A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換電路用于將電極放大電路輸出的模擬量的電信號轉(zhuǎn)換數(shù)字量信號，并通過總線方式傳遞給處理電路；顯示以及按鍵電路用于人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的信息以及狀態(tài)的展示；電池供電電路用于設(shè)備的能量提供單元電路；配置接口電路連接處理電路，用于對流量計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)定和無線入網(wǎng)參量信息配置到處理電路，并將配置信息保存在處理電路中[3]。

4 附圖說明及具體工作原理

設(shè)備工作原理如下。

在液體的流量采集系統(tǒng)中，設(shè)備采用電池供電，無須外接電源為設(shè)備供電，設(shè)備使用無線WIA-PA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)交換，并在平臺信息展示液體流量信息； 設(shè)備采用mA級別的勵(lì)磁電流在液體管道內(nèi)產(chǎn)生磁場，從而形成磁力線，當(dāng)液體流經(jīng)過磁場時(shí)，同時(shí)液體也切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢；設(shè)備中的電極位于管道內(nèi)壁的邊緣直徑位置，感應(yīng)到液體切割磁力線的電動(dòng)勢，進(jìn)而產(chǎn)生微弱電信號，并通過放大器放大，使得信號變?yōu)榇笮盘?；A/D轉(zhuǎn)換電路將電極放大電路輸出的電信號進(jìn)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號， 并通過總線傳遞給處理電路；處理電路通過總線將A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的數(shù)字量進(jìn)行變化處理，最終計(jì)算出對應(yīng)管道內(nèi)的液體流速以及流量，再通過總線將數(shù)據(jù)傳遞給無線WIA-PA收發(fā)電路；無線WIA-PA收發(fā)電路通過總線獲取需要轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，通過處理方式將電信號轉(zhuǎn)換為射頻電磁波信號發(fā)送出去，傳遞到監(jiān)測平臺；配置接口電路連接處理電路，用于對流量數(shù)據(jù)的標(biāo)定以及無線入網(wǎng)參量的配置，并將配置信息保存在處理電路中[4]。

圖1 系統(tǒng)框圖

5 結(jié)束語

一種基于無線WIA-PA電池供電的電磁流量計(jì)設(shè)備，采用電池供電，無須外部提供電源，并以無線方式與數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行信息交互，從而使得工作人員能夠遠(yuǎn)程獲取管道內(nèi)流量的數(shù)據(jù)信息，降低人員在巡視方面耗費(fèi)的時(shí)間以及精力，降低設(shè)備管理的運(yùn)營成本，進(jìn)一步提高人員工作效率。