具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種流量計(jì)，尤指一種具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]電導(dǎo)是指物質(zhì)讓電流通過的能力。在固體中，電流借由電子傳導(dǎo)，而在液體中，電流則借由陰陽離子的移動(dòng)而產(chǎn)生電流。導(dǎo)電度為物質(zhì)傳送電流的能力，液體的導(dǎo)電度與溶解離子的濃度相關(guān)，導(dǎo)電度計(jì)為測(cè)量水溶液傳導(dǎo)電流能力的儀器。
[0003]傳統(tǒng)的導(dǎo)電度計(jì)多半采用微安培級(jí)的恒流源或惠斯登電橋架構(gòu)測(cè)量，因輸出電流小，易受到電路中鏈波和雜訊的影響，且可測(cè)量的量程(measuring range)無法過大，使得測(cè)量精度不高且不穩(wěn)定。
[0004]其次，傳統(tǒng)的導(dǎo)電度計(jì)主要通過恒定的感應(yīng)電流以感測(cè)待測(cè)液體的導(dǎo)電度，然而，當(dāng)待測(cè)液體的導(dǎo)電度極低時(shí)，用以感測(cè)待測(cè)液體的感應(yīng)電流也相對(duì)的減小。由于小感應(yīng)電流產(chǎn)生不易，因此增加導(dǎo)電度計(jì)制作的困難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的公開內(nèi)容在于提供一種具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)，所述具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)可與液體配合產(chǎn)生方波信號(hào)，電磁式流量計(jì)的微處理器借由方波信號(hào)的頻率運(yùn)算待測(cè)液體的導(dǎo)電度；相較于傳統(tǒng)使用恒定電流以偵測(cè)液體導(dǎo)電度的導(dǎo)電度計(jì)，本發(fā)明的導(dǎo)電度計(jì)能夠測(cè)量低導(dǎo)電度的液體，且整體制作簡(jiǎn)便。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)，該電磁式流量計(jì)包含第一微處理器、傳感器、激磁電流裝置、流量感測(cè)裝置、變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置及開關(guān)組件；所述傳感器包含兩個(gè)線圈及兩個(gè)感應(yīng)電極，所述激磁電流裝置電連接于所述第一微處理器及所述線圈，所述流量感測(cè)裝置電連接于所述第一微處理器，所述變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置電連接于所述第一微處理器，所述開關(guān)組件電連接于所述感應(yīng)電極、所述第一微處理器、所述流量感測(cè)裝置及所述變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置。
[0007]其中，所述開關(guān)組件依據(jù)所述第一微處理器發(fā)出的信號(hào)使所述感應(yīng)電極與所述流量感測(cè)裝置或所述變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置形成電性連接，當(dāng)所述感應(yīng)電極與所述流量感測(cè)裝置形成電性連接時(shí)，所述第一微處理器驅(qū)使所述激磁電流裝置產(chǎn)生激磁電流以進(jìn)行液體流量的計(jì)算；當(dāng)所述感應(yīng)電極與所述變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置形成電性連接時(shí)，所述第一微處理器停止所述激磁電流裝置產(chǎn)生所述激磁電流，同時(shí)，當(dāng)所述感應(yīng)電極置入液體中時(shí)，所述變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置輸出方波信號(hào)，所述第一微處理器依據(jù)該方波信號(hào)的頻率進(jìn)行所述液體導(dǎo)電度運(yùn)算。
[0008]較佳地，所述變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置包含方波振蕩器及準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換器，所述方波振蕩器電連接于所述開關(guān)組件，所述準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換器電連接于所述方波振蕩器及所述第一微處理器；當(dāng)所述感應(yīng)電極供置入所述液體中，所述感應(yīng)電極及所述液體配合產(chǎn)生感應(yīng)阻抗，所述方波振蕩器及所述感應(yīng)阻抗配合產(chǎn)生所述方波信號(hào)，該方波信號(hào)經(jīng)所述準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換器進(jìn)行準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換后傳遞至所述第一處理器，該第一微處理器經(jīng)運(yùn)算以得到所述液體的導(dǎo)電度。
[0009]較佳地，所述方波振蕩器包含運(yùn)算放大器、電容器、第一電阻器及第二電阻器，所述第一電阻器及所述第二電阻器呈串聯(lián)連接，所述運(yùn)算放大器包含反向輸入端、非反向輸入端及輸出端，所述電容器電連接于所述非反向輸入端，所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端電連接于所述第一電阻器及所述第二電阻器，所述運(yùn)算放大器的所述輸出端電連接于所述第一電阻器。
[0010]較佳地，所述準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換器包含光耦合器、限流電阻器及下拉電阻器，所述光耦合器包含發(fā)光組件及感光組件，所述發(fā)光組件電連接于所述限流電阻器，所述感光組件電連接于所述下拉電阻器及所述第一微處理器。
[0011 ] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，發(fā)光組件為發(fā)光二極管，限流電阻器電連接于發(fā)光組件的陽極；感光組件為光敏晶體管，該感光組件的集極電連接于直流電源，該感光組件的射極電連接于所述下拉電阻器及所述第一微處理器。
[0012]較佳地，所述激磁電流裝置包含電流調(diào)整單元、第一切換組件、第二切換組件、第三切換組件及第四切換組件，所述電流調(diào)整單元電連接于所述第一微處理器、所述第一切換單元、所述第二切換單元、所述第三切換單元及所述第四切換單元，所述第一微處理器控制所述電流調(diào)整單元輸出恒定電流，并控制所述第一切換組件、所述第二切換組件、所述第三切換組件及所述第四切換組件的切換狀態(tài)以決定是否將所述電流調(diào)整單元產(chǎn)生的恒定電流傳遞至所述線圈。
[0013]較佳地，所述激磁電流裝置還包含線圈異常偵測(cè)單元，該線圈異常偵測(cè)單元電連接于所述第一微處理器、所述電流調(diào)整單元、所述第三切換組件及所述第四切換組件，以對(duì)所述線圈是否異常進(jìn)行偵測(cè)。
[0014]此外，電磁式流量計(jì)還包含第二微處理器，該第二微處理器電連接于所述第一微處理器，該第二微處理器可以將所述第一微處理器輸出的信號(hào)向外部傳遞，也可以將外部信號(hào)傳遞至所述第一微處理器，換句話說第二微處理器主要是用于通信處理。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)在第一狀態(tài)操作下的電路方框圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)在第二狀態(tài)操作下的電路方框圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的激磁電流裝置的電路圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置的電路圖；
[0019]圖5為頻率對(duì)感應(yīng)阻抗的關(guān)系圖；
[0020]圖6為本發(fā)明的導(dǎo)電度及流量感測(cè)的流程圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]1電磁式流量計(jì)2傳感器
[0023]20線圈22感應(yīng)電極
[0024]3開關(guān)組件4激磁電流裝置
[0025]40電流調(diào)整單元42線圈異常偵測(cè)單元
[0026]44第一切換組件46第二切換組件
[0027]48第三切換組件50第四切換原件
[0028]5流量感測(cè)裝置6第一微處理器
[0029]7第二微處理器8變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置
[0030]80方波振蕩器800運(yùn)算放大器[0031 ] 82準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換器 820光耦合器
[0032]822發(fā)光組件824感光組件
[0033]C電容器NEG_EN第二信號(hào)輸出端
[0034]P0S_EN第一信號(hào)輸出端RG_Ctrl檢測(cè)信號(hào)輸出端
[0035]Ro感應(yīng)阻抗R1第一電阻器
[0036]R2第二電阻器R3限流電阻器
[0037]R4下拉電阻器Ve電容電壓
[0038]VD直流電源
[0039]S100?S112電磁式流量計(jì)的導(dǎo)電度及流量感測(cè)步驟
【具體實(shí)施方式】
[0040]請(qǐng)參考隨附附圖，本發(fā)明公開內(nèi)容的以上及額外目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過本公開內(nèi)容的較佳實(shí)施例的以下闡釋性及非限制性詳細(xì)描敘予以更好地理解。
[0041]配合參閱圖1及圖2，分別為本發(fā)明的具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)在第一狀態(tài)操作下及第二狀態(tài)操作下的電路方框圖。在第一狀態(tài)操作時(shí)，電磁式流量計(jì)1主要用以偵測(cè)待測(cè)液體的流量，在第二狀態(tài)操作時(shí)，電磁式流量計(jì)1主要用以測(cè)量待測(cè)液體的導(dǎo)電度，同時(shí)還可以借由待測(cè)液體的導(dǎo)電度判斷感應(yīng)電極22的磨耗情況，以及傳輸待測(cè)液體的管路是否為空管。
[0042]具有變頻式液體導(dǎo)電度測(cè)量功能的電磁式流量計(jì)1包含傳感器2、開關(guān)組件3、激磁電流裝置4、流量感測(cè)裝置5、第一微處理器6、第二微處理器7及變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置8。傳感器2電連接于開關(guān)組件3及激磁電流裝置4，傳感器2包含兩個(gè)線圈20及兩個(gè)感應(yīng)電極22，線圈20電連接于激磁電流裝置4 ;感應(yīng)電極22電連接于開關(guān)組件3，感應(yīng)電極22可使用例如石墨、銅片、白金或其他金屬制作而成，供置入待測(cè)液體中。
[0043]開關(guān)組件3電連接于流量感測(cè)裝置5及變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置8，第一微處理器6電連接于開關(guān)組件3、流量感測(cè)裝置5及變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置8，第二微處理器7電連接于第一微處理器6。
[0044]第一微處理器6負(fù)責(zé)控制開關(guān)組件3的切換狀態(tài)，以及激磁電流裝置4的操作狀態(tài)，并接收及處理激磁電流裝置4、流量感測(cè)裝置5及變頻式導(dǎo)電度測(cè)量裝置8發(fā)送的信號(hào)。第二微處理器7主要負(fù)責(zé)顯示、信號(hào)輸入輸出或通信傳輸界面等相關(guān)信號(hào)處理。換句話說，第一微處理器6負(fù)責(zé)電磁式流量計(jì)1內(nèi)部信號(hào)的控制及傳輸,第二微處理器7負(fù)責(zé)電磁式流量計(jì)1對(duì)外的通信信號(hào)的傳輸，借此，可以避免在電磁式流量計(jì)1內(nèi)部傳遞的信號(hào)與電磁式流量計(jì)1對(duì)外的通信信號(hào)產(chǎn)生干擾，并對(duì)信號(hào)資源做有效的分配。在此要說明的是