专利名称：智能金属管浮子流量计的线性化输出装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流量计的技术，特别是涉及一种智能金属管浮子流量计的线性化 输出装置的技术。
背景技术：
浮子流量计是以浮子在锥型管中随流量变化而升降，改变他们之间的流通面积实 现测量的体积流量仪表，又称转子流量计，适用于测量低流速小流量。现有智能金属管浮子流量计都在金属管的管体上装有磁传动机构、流量计算电路 板和指针面板，在金属管的管体内设有磁性浮子，测量时磁性浮子的位置会随被测流体流 量的大小而发生变动，进而带动磁传动机构转动，流量计算电路板对磁传动机构采样获得 其转动角度，根据获得的转动角度计算出被测流体的流量，并将计算结果通过输出装置传 递给指针面板上的指针，由指针显示被测流体的流量值。现有智能金属管浮子流量计的流量计算电路板向指针输出计算结果的输出方式 有非线性输出和线性输出两种，其中线性输出方式由于精确度较高，因此得到了广泛应用； 但是，现有线性输出方式都是通过凸轮结构实现的，这种凸轮结构线性输出的方式存在以 下缺点1)在使用过程中凸轮结构会产生累积误差，从而影响测量精度；2)使用时间一 长，凸轮结构会因磨损而发生变化，从而导致精度降低，因此其使用寿命较短；3)由于每台 流量计的参数都存在差异，因此需要为每台流量计定制一个专用的凸轮，其通用性很差，而 且加工成本也较高；4)为了保证凸轮结构的输出准确，其安装要求很高，安装工艺也比较 复杂。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测 量精度高、使用寿命长、通用性好、加工成本低，而且安装工艺简单的智能金属管浮子流量 计的线性化输出装置。为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种智能金属管浮子流量计的线性 化输出装置，所述智能金属管浮子流量计包括磁性浮子、磁传动机构、流量计算电路板和带 有指针的指针面板，所述磁性浮子与磁传动机构磁连接，其特征在于该装置包括步进电机 和微分驱动芯片；所述流量计算电路板设有数据采样端、转向信号输出端、转速信号输出端和复位 信号输出端，其数据采样端连接磁传动机构；所述微分驱动芯片设有转向信号输入端、转速信号输入端、复位信号输入端和四 个驱动信号输出端，其转向信号输入端连接流量计算电路板的转向信号输出端，其转速信 号输入端连接流量计算电路板的转速信号输出端，其复位信号输入端连接流量计算电路板 的复位信号输出端，四个驱动信号输出端连接并控制步进电机转动；[0010]所述步进电机的动力轴连接指针面板上的指针。进一步的，所述流量计算电路板中设有用于存放当前指针位置的数据存储元件。本实用新型提供的智能金属管浮子流量计的线性化输出装置，采用了步进电机和 微分驱动芯片实现线性输出，由于步进电机无累计误差，因此其测量精度较高，而且步进电 机是通过电路进行控制的，因此通用性好，加工成本也较低，安装工艺也相对简单；另外，相 对凸轮结构，步进电机的使用寿命也较长。
图1是本实用新型实施例的智能金属管浮子流量计的线性化输出装置的电路图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用 于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型 的保护范围。如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种智能金属管浮子流量计的线性化输 出装置，所述智能金属管浮子流量计包括磁性浮子、磁传动机构、流量计算电路板和带有指 针的指针面板，所述磁性浮子与磁传动机构磁连接，其特征在于该装置包括步进电机U23 和微分驱动芯片U22 ；所述流量计算电路板(图中未示)设有数据采样端、转向信号输出端、转速信号输 出端和复位信号输出端，其数据采样端连接磁传动机构；所述微分驱动芯片U22设有转向信号输入端(管脚1)、转速信号输入端(管脚2)、 复位信号输入端(管脚15)和四个驱动信号输出端(管脚11、12、13、14)，其转向信号输入 端连接流量计算电路板的转向信号输出端，其转速信号输入端连接流量计算电路板的转速 信号输出端，其复位信号输入端连接流量计算电路板的复位信号输出端，四个驱动信号输 出端连接并控制步进电机U23转动；所述步进电机U23的动力轴连接指针面板上的指针(图中未示)。所述流量计算电路板中设有用于存放当前指针位置的数据存储元件。本实用新型实施例中，所述仪表指针步进电机的型号为VID29-02，该步进电机内 设有限制其转动角度的挡块，所述微分驱动芯片的型号为VID66-08，所述流量计算电路板 为现有技术。本实用新型实施例的工作原理如下上电后，流量计算电路板向微分驱动芯片U22输出一个复位信号，并将数据存储 元件中的存放的当前指针位置初始化为零，微分驱动芯片U22收到复位信号后，控制步进 电机U23带动指针归零；测量时，磁性浮子的位置会随被测流体流量的大小而发生变动，进而带动磁传动 机构转动，流量计算电路板通过数据采样端对磁传动机构采样，从而获得磁传动机构的转 动角度，然后将获得的磁传动机构的转动角度与数据存储元件中存放的当前指针位置进行 比较，计算出指针所需转动的角度，然后根据计算结果向微分驱动芯片U22输出相应的转 向信号STEP_FD/RS和转速信号STEP_F，微分驱动芯片U22根据收到的转向信号STEP_FD/RS和转速信号STEP_F，向四个驱动信号输出端输出相应的驱动信号控制步进电机U23转 动，进而由步进电机U23带动指针面板上的指针转动，由指针显示出被测流体的流量值； 其中，流量计算电路板输出的转速信号STEP_F是连续的脉冲信号，微分驱动芯片 U22每收到一个脉冲即控制步进电机U23的动力轴转动1/12度。
权利要求一种智能金属管浮子流量计的线性化输出装置，所述智能金属管浮子流量计包括磁性浮子、磁传动机构、流量计算电路板和带有指针的指针面板，所述磁性浮子与磁传动机构磁连接，其特征在于该装置包括步进电机和微分驱动芯片；所述流量计算电路板设有数据采样端、转向信号输出端、转速信号输出端和复位信号输出端，其数据采样端连接磁传动机构；所述微分驱动芯片设有转向信号输入端、转速信号输入端、复位信号输入端和四个驱动信号输出端，其转向信号输入端连接流量计算电路板的转向信号输出端，其转速信号输入端连接流量计算电路板的转速信号输出端，其复位信号输入端连接流量计算电路板的复位信号输出端，四个驱动信号输出端连接并控制步进电机转动；所述步进电机的动力轴连接指针面板上的指针。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述流量计算电路板中设有用于存放当 前指针位置的数据存储元件。
专利摘要一种智能金属管浮子流量计的线性化输出装置，涉及流量计技术领域，所解决的是提高测量精度、使用寿命及通用性，降低加工成本的技术问题。该装置包括步进电机和微分驱动芯片；所述微分驱动芯片的转向信号输入端连接流量计算电路板的转向信号输出端，其转速信号输入端连接流量计算电路板的转速信号输出端，其复位信号输入端连接流量计算电路板的复位信号输出端，四个驱动信号输出端连接并控制步进电机转动；所述步进电机的动力轴连接指针面板上的指针。本实用新型提供的装置，测量精度高、使用寿命长、通用性好，而且加工成本低。
文档编号G01F1/52GK201680864SQ20102018676
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者汪铁保 申请人:上�？咸匾潜砉煞萦邢薰�
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
