专利名称：一种便携式液压、流量测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动测量技术领域，特别涉及一种便携式液压、流量测量仪。
背景技术：
我国现代化的农业生产需要先进的施药技术作为支撑，而喷药技术关键在于控制剂量和范围，而药剂的流量和压强必然会影响到上述两个参数，因此实时获取管道药剂的压力及其流量对于提高施药效果是很有指导意义的。基于上述理念，以STM32单片机为核心，结合流量传感器和压力传感器，设计实现一款液压、流量计。实现施药时管道药液液压和流量的实时测量并显示，供施药技术员参考，以便预测流量和压强的变化趋势，及时调整，有效指导施药工作的进行。
发明内容本实用新型的目的是提供一种便携式液压、流量测量仪。本实用新型通过以下技术方案来实现:硬件部分:该测量仪表包括电源模块、STM32单片机、压力变送器、涡轮流量传感器、涡轮流量变送器、带中文字库液晶显示器、贴膜按键、超量程报警模块以及一些辅助模块等。各部分的连接关系为:电源模块向STM32单片机、压力变送器、涡轮流量传感器和涡轮流量变送器提供工作电源；变送器的输出与STM32单片机的输入单元连接，STM32单片机内置A/D模块采集变送器输出电流信号，进行数据处理和转换；贴膜按键输出与STM32单片机的输入连接，STM32单片机检测按键输入，以控制界面显示和进行必要的参数设置；STM32单片机的输出与液晶显示器输入以及蜂鸣器连接，以驱动液晶显示器显示测量结果，并在必要时驱动蜂鸣器鸣响以示超量程。采用抗干扰性能强的电流输出型压力变送器和流量变送器，输出的电流信号幅度皆为4 20mA/DC)(:，该电流信号通过一个249 0的精密电阻转换为电压信号之后被STM32单片机内置A/D模块采集，通过程序处理，按照变送器的比例关系，转换成实际的流量和压强，最后通过液晶显示器显示测量结果。如果测量而得的压强或者流量值在设定的参数范围之外，则通过蜂鸣器报警，所述STM32单片机为STM32F103C8最小系统，包括复位电路、ISP下载接口电路、A/D单元以及I/O单元，所述电池电源模块的输出电压为24V/DC和5V/DC，所述超量程报警模块采用普通蜂鸣器，所述辅助模块包括电源指示LED灯、ISP下载模块和复位模块。所述压力变送器为HR131压力变送器。所述涡轮流量传感器为LWGY-4涡轮流量传感器，涡轮流量变送器为LWGB-4涡轮
流量变送器。 所述按键输入模块为独立贴膜按键形式。[0012]所述液晶显示模块为12864ZB带中文字库液晶显示器。软件部分:编制软件程序，对STM32单片机采集到的信号进行处理；界面设计。本实用新型的有益效果为:贴膜按键，使得操作界面简洁友好，实用性强；可实时测量显示并定时存储管道药液液压和流量值，供施药技术人员参考，以便预测流量和压强的变化趋势和分析历史数据，及时调整；并有超量程报警功能。可以有效指导施药工作的进行，提高农产品产量和质量。
图1是所述测量仪系统框图。图2是所述测量仪软件流程图。图3是所述测量仪界面总体效果图。
具体实施方式
本实用新型提供了 一种便携式液压、流量测量仪。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。如图1所示为测量仪系统框图。整个系统以单片机STM32F103C8为控制和数据处理核心，流量变送器和压力变送器将药液液压和药液流量这两个物理量转化成对应直流电流信号，幅值为4 20mA，通过一个阻值为249欧姆的精密电阻将其转化成一个幅值为
0.996 4.996V的电压信号，供单片机的内置A/D模块采集。采集而得的电压信号，根据变送器的比例变换关系，经过单片机处理之后，得到实际的药液压强和药液流量值，最后显示在液晶屏上，供用户查看；若是实时参数超过了测试之前设定的量程，则由报警程序驱动蜂鸣器报警，偏差越大则报警的时间越长。如图2为所述测量仪表软件流程图，图3为界面总体效果图。实时显示和定时存储相结合的方式:A/D转换方式为连续转换、单通道输入、非中断方式，通过查询A/D中断标志位是否置位的方式判断A/D转换是否结束，在定时器中断到时之前，程序实时检测流量和压强；定时中断发生时，自动存储一次当前的流量和压强值。主界面共有“开始测量”，“参数设置”“使用说明”三个菜单。在不同的界面之下，由按键选择不同的显示功能。“开始测量”即测量并显示实际液压和流量，“参数设置”设置量程和偏差裕度。在“开始测量”界面之下，按键选择“停止”则可查看某段检测时间之内的流量和压强的最大值、最小值以及平均值。
权利要求1.一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:硬件系统包括电源模块、STM32单片机、压力变送器、涡轮流量传感器、涡轮流量变送器、带中文字库液晶显示器、贴膜按键、超量程报警模块以及一些辅助模块； 各部分的连接关系为: 电源模块向STM32单片机、压力变送器、涡轮流量传感器和涡轮流量变送器提供工作电源；变送器的输出与STM32单片机的输入单元连接，STM32单片机内置A/D模块采集变送器输出电流信号，进行数据处理和转换；贴膜按键输出与STM32单片机的输入连接，STM32单片机检测按键输入，以控制界面显示和进行必要的参数设置；STM32单片机的输出与液晶显示器输入以及蜂鸣器连接，以驱动液晶显示器显示测量结果，并在必要时驱动蜂鸣器鸣响以示超量程。
2.根据权利要求1所述的一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:所述电池电源模块的输出电压为24V/DC和5V/DC。
3.根据权利要求1所述的一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:所述STM32单片机为 STM32F103C8。
4.根据权利要求1所述的一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:所述的压力变送器采用型号为HR131的压力变送器。
5.根据权利要求1所述的一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:所述的涡轮流量传感器采用型号为LWGY-4的涡轮流量传感器；涡轮流量变送器采用型号为LWGB-4的涡轮流量变送器。
6.根据权利要求1所述的一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:所述的液晶显示器为 12864ZB。
7.根据权利要求1所述的一种便携式液压、流量测量仪，其特征在于:所述的键盘输入采用独立贴膜按键形式；超量程报警模块采用普通蜂鸣器；辅助模块包括电源指示LED灯、ISP下载模块和复位模块。
专利摘要本实用新型属于自动测量技术领域，特别涉及一种便携式液压、流量测量仪。本实用新型包括电源模块、STM32单片机、压力变送器、涡轮流量传感器、涡轮流量变送器、带中文字库液晶显示器、贴膜按键、超量程报警模块以及一些辅助模块等。STM32单片机作为整个测量系统的数据处理和控制核心，采集压力变送器以及流量变送器的输出电流信号，经过运算分析得出液体实际压强和流量；变送器采用电流输出型；贴膜按键作为操作平台和人机接口，用于选择测量项目和设置测量参数；当测量值超过设定值时，蜂鸣器报警。本实用新型可精确测量液体流量和压强，抗干扰性能强；定时存储测量值，便于分析历史数据；有报警功能，便携、装卸方便，经济实用。
文档编号G01L19/08GK203037297SQ20122072705
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者李卫国, 曹文彬, 李赟, 高兴军 申请人:华北电力大学