一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變送器，尤其是一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱式測(cè)量技術(shù)起源于20世紀(jì)初，曾廣泛用于流體速度與方向的測(cè)量，并且在20世紀(jì)60年代以后一度是流體測(cè)速領(lǐng)域中的主要技術(shù)之一。美國(guó)、歐洲各國(guó)、日本先后以不同的方式投入到熱式風(fēng)速測(cè)量?jī)x器的研究當(dāng)中。國(guó)內(nèi)大部分風(fēng)速變送器市場(chǎng)被國(guó)外廠商壟斷，如汽車電噴系統(tǒng)氣體質(zhì)量流量傳感器。
[0003]按照風(fēng)速測(cè)量的不同工作原理，風(fēng)速變送器可分為機(jī)械式、動(dòng)壓式、超聲式和熱式等類別。機(jī)械式以風(fēng)杯式和風(fēng)輪式為主，由于轉(zhuǎn)輪是可動(dòng)元件，機(jī)械摩擦、泥沙、灰塵堆積等因素使儀器的可靠性不高，誤差較大;動(dòng)壓式以皮托管為主，在測(cè)量微小風(fēng)速時(shí)，誤差也較大;超聲波風(fēng)速變送器價(jià)格昂貴，性價(jià)比低。熱式風(fēng)速變送器可測(cè)量的最低風(fēng)速為0.03m/s，最高風(fēng)速達(dá)300m/s，低風(fēng)速分辨率為0.01m/s。它可以用來測(cè)量各種風(fēng)速，尤其在低風(fēng)速測(cè)量中有著不可替代的作用。但是，現(xiàn)有的熱式風(fēng)速變送器價(jià)格昂貴、體積龐大、不便攜帶，很難在工業(yè)生產(chǎn)中普及推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，其采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，包括變送器殼體和位于變送器殼體內(nèi)的電路板，所述變送器殼體中部設(shè)有氣流采集輸入口，所述電路板上設(shè)有控制器、風(fēng)速傳感器，氣流采集輸入口正對(duì)風(fēng)速傳感器，風(fēng)速傳感器通過放大電路連接控制器，控制器通過信號(hào)調(diào)整電路連接風(fēng)速傳感器；
[0006]所述變送器殼體整體呈流線型，氣流采集輸入口突出于變送器殼體。
[0007]優(yōu)選地，所述控制器為MSP430F2012低功耗控制器。
[0008]優(yōu)選地，所述變送器殼體上還設(shè)有顯示屏和溫度傳感器。
[0009]優(yōu)選地，所述溫度傳感器和風(fēng)速傳感器組成絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路，溫度傳感器采用溫度傳感元件鉑電阻PtlOOO，風(fēng)速傳感器采用溫度傳感元件鉑電阻Pt20，鉑電阻Pt20置于氣流采集輸入口處，鉑電阻Pt 1000和鉑電阻Pt20分別連接在絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路的不同橋路中。
[0010]優(yōu)選地，所述電路板上還設(shè)有GPRS無線傳輸模塊，GPRS無線傳輸模塊用于實(shí)時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)或手機(jī)端。
[0011 ]采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為:
[0012]變送器殼體上還設(shè)有顯示屏和溫度傳感器。風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)是通過測(cè)量溫度來確定風(fēng)速的。絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路要求反饋的信號(hào)要及時(shí)快速，并且精度高，輸出電壓可以高輸出驅(qū)動(dòng)MSP430F2012低功耗控制器。
[0013]變送器殼體整體呈流線型，氣流采集輸入口突出于變送器殼體。根據(jù)流體力學(xué)原理，氣流采集輸入口周圍呈現(xiàn)“方形漏斗”形狀，氣流采集輸入口位于“方形漏斗”中央。本裝置避免了對(duì)空氣的阻礙而導(dǎo)致風(fēng)量堆積、反彈。從而避免了變送器測(cè)量失準(zhǔn)的難題，同時(shí)提尚了米集精度減少了米集時(shí)間。
[0014]電路板上還設(shè)有GPRS無線傳輸模塊，GPRS無線傳輸模塊用于實(shí)時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)或手機(jī)端，使系統(tǒng)達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1為便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器主視圖。
[0016]圖2為便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器側(cè)視圖。
[0017]圖3為控制器連接示意圖。
[0018]圖4為絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]結(jié)合圖1至4對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明:
[0020]一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，包括變送器殼體和位于變送器殼體內(nèi)的電路板4，所述變送器殼體中部設(shè)有氣流采集輸入口 2，所述電路板上設(shè)有控制器、風(fēng)速傳感器，氣流采集輸入口正對(duì)風(fēng)速傳感器，風(fēng)速傳感器通過放大電路連接控制器，控制器通過信號(hào)調(diào)整電路連接風(fēng)速傳感器。
[0021]控制器為MSP430F2012低功耗控制器?？刂破鱉SP430F2012僅14個(gè)引腳內(nèi)部集成了A/D模塊，對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換處理功能強(qiáng)大，同時(shí)擁有8路模擬輸入通道，大大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，使得該變送器具有體積小攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，無需繁瑣復(fù)雜的安裝步驟，同時(shí)也大大降低了生產(chǎn)成本。MSP430F2012低功耗控制器還連接有紅外遙控器，實(shí)現(xiàn)了免開蓋紅外遙控調(diào)校。
[0022]變送器殼體上還設(shè)有顯示屏I和溫度傳感器3。風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)是通過測(cè)量溫度來確定風(fēng)速的。在測(cè)量風(fēng)速時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用溫度補(bǔ)償算法來提高風(fēng)速值測(cè)量精度，進(jìn)而消除風(fēng)速測(cè)量過程中氣體溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。因此系統(tǒng)溫度的測(cè)量對(duì)提高風(fēng)速測(cè)量精度起到重要作用。
[0023]溫度傳感器和風(fēng)速傳感器組成絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路，如圖4所示，溫度傳感器采用溫度傳感元件鉑電阻PtlOOO，風(fēng)速傳感器采用溫度傳感元件鉑電阻Pt20，鉑電阻Pt20置于氣流采集輸入口處，鉑電阻Pt 1000和鉑電阻Pt20分別連接在絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路的不同橋路中。風(fēng)速會(huì)帶走鉑電阻Pt20的熱量，使鉑電阻Pt20溫度下降，鉑電阻Pt20阻值變小，破壞最初的電橋平衡和鉑電阻的熱平衡狀態(tài)。電橋立即將風(fēng)速導(dǎo)致的電信號(hào)變化反饋給Pt 1000，使鉑電阻PtlOOO的加熱電流變大，鉑電阻PtlOOO阻值變大并使電橋的輸出信號(hào)變小。橋路經(jīng)過不斷快速的反饋調(diào)節(jié)，直至鉑電阻的阻值恢復(fù)到電橋平衡時(shí)的阻值大小，最終電橋再次恢復(fù)平衡。由于絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路要求反饋的信號(hào)要及時(shí)快速，并且精度高，輸出電壓可以高輸出驅(qū)動(dòng)MSP430F2012低功耗控制器。
[0024]變送器殼體整體呈流線型，氣流采集輸入口突出于變送器殼體。根據(jù)流體力學(xué)原理，氣流采集輸入口周圍呈現(xiàn)“方形漏斗”形狀，氣流采集輸入口位于“方形漏斗”中央。本裝置避免了對(duì)空氣的阻礙而導(dǎo)致風(fēng)量堆積、反彈。從而避免了變送器測(cè)量失準(zhǔn)的難題，同時(shí)提尚了米集精度減少了米集時(shí)間。
[0025]電路板上還設(shè)有GPRS無線傳輸模塊，GPRS無線傳輸模塊用于實(shí)時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)或手機(jī)端，使系統(tǒng)達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行的目的。
[0026]當(dāng)然，以上說明僅僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，其特征在于，包括變送器殼體和位于變送器殼體內(nèi)的電路板，所述變送器殼體中部設(shè)有氣流采集輸入口，所述電路板上設(shè)有控制器、風(fēng)速傳感器，氣流采集輸入口正對(duì)風(fēng)速傳感器，風(fēng)速傳感器通過放大電路連接控制器，控制器通過信號(hào)調(diào)整電路連接風(fēng)速傳感器； 所述變送器殼體整體呈流線型，氣流采集輸入口突出于變送器殼體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，其特征在于，所述控制器為MSP430F2012低功耗控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，其特征在于，所述變送器殼體上還設(shè)有顯示屏和溫度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，其特征在于，所述溫度傳感器和風(fēng)速傳感器組成絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路，溫度傳感器采用溫度傳感元件鉑電阻Pt 100，風(fēng)速傳感器采用溫度傳感元件鉑電阻Pt20，鉑電阻Pt 20置于氣流采集輸入口處，鉑電阻Pt 1000和鉑電阻Pt20分別連接在絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路的不同橋路中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，其特征在于，所述電路板上還設(shè)有GPRS無線傳輸模塊，GPRS無線傳輸模塊用于實(shí)時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)或手機(jī)立而。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式高溫?zé)崃鳠峋€式風(fēng)量變送器，包括變送器殼體和位于變送器殼體內(nèi)的電路板。變送器殼體中部設(shè)有氣流采集輸入口，所述電路板上設(shè)有控制器、風(fēng)速傳感器，氣流采集輸入口正對(duì)風(fēng)速傳感器，風(fēng)速傳感器通過放大電路連接控制器，控制器通過信號(hào)調(diào)整電路連接風(fēng)速傳感器。變送器殼體整體呈流線型，氣流采集輸入口突出于變送器殼體，避免了對(duì)空氣的阻礙而導(dǎo)致風(fēng)量堆積、反彈，從而避免了變送器測(cè)量失準(zhǔn)的難題，同時(shí)提高了風(fēng)速采集精度減少了采集時(shí)間。本裝置內(nèi)部的風(fēng)速測(cè)量絕熱微橋結(jié)構(gòu)電路反饋的信號(hào)及時(shí)快速、精度高。
【IPC分類】G01F1/69, G01F1/699
【公開號(hào)】CN205373789
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521035048
【發(fā)明人】許煥奇, 雷倩, 王慶禮
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日