專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于石油、化工、航天、自來(lái)水等行業(yè)中，用于 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行液體流量數(shù)據(jù)采集和無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)难b置。
背景技術(shù)：
油水計(jì)量是油氣井測(cè)試計(jì)量中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否是由 所使用的計(jì)量裝置決定的。傳統(tǒng)的計(jì)量方式是采用計(jì)量罐進(jìn)行直接標(biāo)定計(jì)量， 這種方法簡(jiǎn)單易行，但給原油計(jì)量工作帶來(lái)許多不便，后來(lái)又出現(xiàn)了許多機(jī) 械式和電子式的原油流量計(jì)，國(guó)內(nèi)用的最多的就是渦輪流量計(jì)。
渦輪流量計(jì)是一種速度式計(jì)量?jī)x表，由渦輪流量變送器、脈沖信號(hào)放大 變送裝置和數(shù)字累積顯示機(jī)構(gòu)三部分組成，輸出脈沖信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸電 纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。 ^
采用上述方式主要存在以下問(wèn)題
一、 現(xiàn)有遠(yuǎn)傳方式需要很多電纜，而且需要給流量計(jì)供電，而現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 中無(wú)法頻繁更換電池或者反復(fù)充電，使用起來(lái)極為不便。
二、 隨著現(xiàn)場(chǎng)采集參數(shù)的逐漸增多，現(xiàn)場(chǎng)電纜越來(lái)越多，導(dǎo)致布線(xiàn)困難 等問(wèn)題，同時(shí)由于用于信息傳輸?shù)木€(xiàn)纜較多，容易造成流量計(jì)到數(shù)據(jù)處理控 制中心的信息出現(xiàn)錯(cuò)亂。
三、 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境惡劣時(shí)，致使電纜容易損壞，不但造成采集數(shù)據(jù)不連 續(xù)而且維護(hù)成本高。 _

實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述技^:問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式進(jìn)行遠(yuǎn) 距離數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器,本實(shí)用新型不需要有線(xiàn)電纜連接， 功耗低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于有線(xiàn)傳輸電纜太多而造成的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)亂和 作業(yè)環(huán)境惡劣而造成電纜容易損壞的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-
一種無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器，其特征在于包括采集現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)流
量信號(hào)的蝸輪流量計(jì)，與所述蝸輪流量計(jì)連接并接收瞬時(shí)流量信號(hào)的低功耗 單片機(jī)，與所述低功耗單片機(jī)連接并接收經(jīng)所述低功耗單片機(jī)處理后得到的 瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)的無(wú)線(xiàn)射頻芯片，與無(wú)線(xiàn)射頻芯片連接并接收 經(jīng)所述無(wú)線(xiàn)射頻芯片將所述瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)變換為射頻信號(hào)的 無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)，接收經(jīng)放大電路放大后通過(guò)無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)發(fā)出的射頻信號(hào)并將所述射 頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的接收器和與所述接收器連接的數(shù)據(jù)處理控制中心計(jì) 算機(jī)。
所述無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)和接收器之間設(shè)置有接受經(jīng)放大后的射頻信號(hào)和發(fā)送射頻信號(hào)至接收器的中繼器。
所述無(wú)線(xiàn)射頻芯片上連接有電池和電源管理器。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于 '
1、 本實(shí)用新型采用"蝸輪流量計(jì)、低功耗單片機(jī)、'無(wú)線(xiàn)射頻芯片、無(wú) 線(xiàn)天線(xiàn)、接收器和數(shù)據(jù)處理控制中心計(jì)算機(jī)"構(gòu)成的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù) 相比，無(wú)線(xiàn)傳輸流量采集器和接收器之間采用無(wú)線(xiàn)方式傳輸，不需要有線(xiàn)電 纜來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，功耗低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于有線(xiàn)傳輸電纜太多而造成的 布線(xiàn)困難、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)亂和作業(yè)環(huán)境惡劣而造成的電纜容易損壞的技術(shù)問(wèn)題， 使用簡(jiǎn)單方便。
2、 本實(shí)用新型未采集數(shù)據(jù)處于空閑時(shí)，蝸輪流量采集器處于休眠狀態(tài)， 使蝸輪流量采集器功耗達(dá)到最低。采用普通高能電池就可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需 要，功耗低，采集成本較低。
3、 當(dāng)傳輸距離大于500m或無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器和數(shù)據(jù)處理控
制中心計(jì)算機(jī)之間有大型障礙物時(shí)可以在現(xiàn)場(chǎng)最高點(diǎn)安裝中繼器，根據(jù)傳輸 距離的不同選擇中繼器的個(gè)數(shù)，不受傳輸距離的限制，使用靈活。
4、 本實(shí)用新型安裝在需要采集計(jì)量液體流量的位置，配合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè) 備能夠準(zhǔn)確、有效地采集到實(shí)時(shí)瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)，可以遠(yuǎn)程對(duì)累計(jì)— 流量清零。采集器采用低功耗設(shè)計(jì)，可以大幅度地減少電池的功耗，在低耗 電待機(jī)模式下電池可使用6個(gè)月到2年，有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中無(wú)法 頻繁更換電池或者反復(fù)充電這一難題，同時(shí)降低了成本。


下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)
說(shuō)明，其中
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理方框圖 圖中標(biāo)記
1、蝸輪流量計(jì)，2、低功耗單片機(jī)，3、連接數(shù)據(jù)電纜，4、無(wú)線(xiàn)射頻芯 片，5、無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)，6、電池，7、電源管理器，8、無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量釆 集器，9、射頻信號(hào)，10、中繼器，11、接收器，12、數(shù)據(jù)傳輸電纜，13、數(shù) 據(jù)處理控制中心計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1
參照說(shuō)明書(shū)附圖1,本實(shí)用新型公開(kāi)了、一種無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集 器，包括采集現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)流量信號(hào)的蝸輪流量計(jì)1，與所述蝸輪流量計(jì)1連接 并接收瞬時(shí)流量信號(hào)的低功耗單片機(jī)2,與所述低功耗單片機(jī)2連接并接收 經(jīng)所述低功耗單片機(jī)2處理后得到的瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)的無(wú)線(xiàn)射 頻芯片4，與無(wú)線(xiàn)射頻芯片4連接并接收經(jīng)所述無(wú)線(xiàn)射頻芯片4將所述瞬時(shí) 流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)變換為射頻信號(hào)9的無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)5，接收經(jīng)放大電路 放大后通過(guò)無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)5發(fā)出的射頻信號(hào)9并將所述射頻信號(hào)9轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的接收器11和與所述接收器11連接的數(shù)據(jù)處理控制中心計(jì)算機(jī)13。所述 無(wú)線(xiàn)射頻芯片4上連接有電池6和電源管理器7。電池6為鋰電池6。
工作原理如下
當(dāng)流體通過(guò)葉片與管體之間的間隙時(shí)，由于葉片前后的壓差產(chǎn)生的推力 推動(dòng)葉片，使渦輪在葉片的帶動(dòng)下圍繞軸作自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且渦輪旋轉(zhuǎn)的 角度速度與通過(guò)蝸輪流量計(jì)1的流體速度成正比。渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，葉片周 期性地切割電磁鐵產(chǎn)生軸力線(xiàn)，從而改變通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量，根據(jù)電磁感應(yīng)
原理，在線(xiàn)圈內(nèi)將感應(yīng)出脈沖信號(hào)，此信號(hào)通過(guò)電纜傳輸給低功耗單片機(jī)2， 通過(guò)低功耗單片機(jī)2處理后將信號(hào)傳輸給無(wú)線(xiàn)射頻芯片4，經(jīng)放大電路將射 頻信號(hào)9放大后通過(guò)天線(xiàn)無(wú)線(xiàn)發(fā)送到接收器11，接收器11放置在數(shù)據(jù)處理 控制中心附近，接收器11和數(shù)據(jù)處理控制中心計(jì)算機(jī)13通過(guò)數(shù)據(jù)電纜連接。 實(shí)施例2
本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式為-
在無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器系統(tǒng)中，無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器 安裝在設(shè)備管道上，采集器采集測(cè)點(diǎn)瞬時(shí)流量脈沖信號(hào)，釆集到的脈沖信號(hào) 傳輸給低功耗單片機(jī)2，低功耗單片機(jī)2處理后將瞬時(shí)流量和累計(jì)流量信號(hào) 傳輸給無(wú)線(xiàn)射頻芯片4，無(wú)線(xiàn)射頻芯片4將流量信號(hào)轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)9，然后 通過(guò)無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)5將射頻信號(hào)9發(fā)射出去。如果流量采集器與數(shù)據(jù)處理控制中 心距離在500m以?xún)?nèi)且無(wú)大型遮擋物時(shí)，接收器11安裝在數(shù)據(jù)處理控制中心 附近，直接接收液體流量采集器發(fā)射來(lái)的射頻信號(hào)9，再將射頻信號(hào)9轉(zhuǎn)化 為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)USB/串口傳輸給數(shù)據(jù)處理控制中心計(jì)算機(jī)13，計(jì)算機(jī)處理 后進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示，就實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)傳輸液體流量計(jì)到數(shù)據(jù)處理控制中心的數(shù) 據(jù)通訊。如果流量采集器與數(shù)據(jù)處理控制中心距離大于500m，或者有大型遮 擋物時(shí)，為了有好的傳輸效果，流量采集器和接收器ll之間根據(jù)實(shí)際情況， 在現(xiàn)場(chǎng)最高點(diǎn)增加中繼器10來(lái)完成流量采集器與接收器11之間的無(wú)線(xiàn)通訊。
該無(wú)線(xiàn)傳輸液體流量采集器主要包括渦輪流量計(jì)、低功耗單片機(jī)2、無(wú) 線(xiàn)射頻芯片4以及外置全方位增益天線(xiàn)、普通鋰電池6。
本實(shí)用新型主要是完成流量計(jì)信號(hào)輸入、采集和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過(guò) 無(wú)線(xiàn)射頻方式將采集到的信息無(wú)線(xiàn)發(fā)送到接收器11。
本實(shí)用新型無(wú)線(xiàn)傳輸液體流量采集器未采集數(shù)據(jù)處于空閑時(shí)，處于完全 等待的休眠狀態(tài)。當(dāng)傳輸取離遠(yuǎn)時(shí)，如傳輸距離大于500m或采集器和數(shù)據(jù) 處理控制中心之間有大型障礙物時(shí)可以采用中繼器10，根據(jù)傳輸距離的不同 選擇中繼器fO的個(gè)數(shù)，理論上不受傳輸距離的限制。采用低功耗設(shè)計(jì)，可以 大幅度地減少電池6的功耗，在低耗電待機(jī)模式下電池6可使用6個(gè)月到2 年，有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中無(wú)法頻繁更換電池6或者反復(fù)的充電這一 難題，同時(shí)降低了成本。
權(quán)利要求1、一種無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器，其特征在于包括采集現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)流量信號(hào)的蝸輪流量計(jì)(1)，與所述蝸輪流量計(jì)(1)連接并接收瞬時(shí)流量信號(hào)的低功耗單片機(jī)(2)，與所述低功耗單片機(jī)(2)連接并接收經(jīng)所述低功耗單片機(jī)(2)處理后得到的瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)的無(wú)線(xiàn)射頻芯片(4)，與無(wú)線(xiàn)射頻芯片(4)連接并接收經(jīng)所述無(wú)線(xiàn)射頻芯片(4)將所述瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)變換為射頻信號(hào)(9)的無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)(5)，接收經(jīng)放大電路放大后通過(guò)無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)(5)發(fā)出的射頻信號(hào)(9)并將所述射頻信號(hào)(9)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的接收器(11)和與所述接收器(11)連接的數(shù)據(jù)處理控制中心計(jì)算機(jī)(13)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器，其特征在于 所述無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)(5)和接收器(11)之間設(shè)置有接受經(jīng)放大后的射頻信號(hào)(9) 和發(fā)送射頻信號(hào)(9)至接收器(11)的中繼器(10)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器，其特征 在于無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器，其特征在于所述無(wú)線(xiàn)射頻芯片(4) 上連接有電池(6)和電源管理器(7)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線(xiàn)傳輸液體蝸輪流量采集器，包括采集現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)流量信號(hào)的蝸輪流量計(jì)，與所述蝸輪流量計(jì)連接并接收瞬時(shí)流量信號(hào)的低功耗單片機(jī)，與所述低功耗單片機(jī)連接并接收經(jīng)所述低功耗單片機(jī)處理后得到的瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)的無(wú)線(xiàn)射頻芯片，與無(wú)線(xiàn)射頻芯片連接并接收經(jīng)所述無(wú)線(xiàn)射頻芯片將所述瞬時(shí)流量信號(hào)和累計(jì)流量信號(hào)變換為射頻信號(hào)的無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)，接收經(jīng)放大電路放大后通過(guò)無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)發(fā)出的射頻信號(hào)并將所述射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的接收器。本實(shí)用新型不需要有線(xiàn)電纜連接，功耗低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于有線(xiàn)傳輸電纜太多而造成的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)亂和作業(yè)環(huán)境惡劣而造成電纜容易損壞的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201397160SQ20092008086
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者何恩鵬, 琴 張, 張明友, 胡長(zhǎng)翠, 船 黃 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司