一种流量计输出累计脉冲的检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种流量计输出累计脉冲的检测装置，该装置的工作流程大体为：当PLC输出开始检定有效信号后，流量计的输出脉冲信号通过脉冲处理电路的整形、滤波后进入PLC，PLC可以实现脉冲计数的功能。本实用新型通过将一般流量计输出的0-5V或者0-24V的电压脉冲信号转换为PLC输入能够识别的开关脉冲信号，实现了脉冲的计数功能；采用双时间法的原理提高了脉冲计数的准确性；PLC可以实现最高60kHz的开关脉冲信号准确计数；利用此方法能够显著的提高脉冲检测的准确性，保证了流量计累计流量的精度。
【专利说明】一种流量计输出累计脉冲的检测装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于流量计信号检测【技术领域】，具体地来说是涉及一种流量计输出累 计脉冲的检测装置。
【背景技术】
[0002] 流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它被普遍用于冶金、电力、煤炭、化工、 石油、交通、修建、轻纺、食物、医药、农业、情况维护及人民日常生涯等国民经济各个范畴， 是开展工农业出产，节省动力，改良产物质量，进步经济效益和治理程度的主要依靠，在国 民经济中据有主要的位置。在流量计出厂之前，必须对流量计的各个性能进行检测，流量计 的累积量是最主要的性能之一。大多数流量计的累积量是通过脉冲信号输出的，因此，可靠 准确的计量脉冲数是检定流量计累积量的主要前提。目前，大多数的累积量脉冲数都是以 整数位单位，无法保证脉冲数的准确性。针对上述问题，才有这种检测方法能够有效的解决 该问题。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提出了一种流量计输出累计脉冲的 检测装置，有效的保证了输出脉冲的准确性。
[0004] 本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：通过一种脉冲处理电路，将一般 流量计输出的幅值为0-5V或者0-24V的电压脉冲信号转化为PLC输入能够识别的开关脉 冲信号。通过PLC的控制，只有在PLC发出开始检定信号后，脉冲处理电路才会对流量计输 入的脉冲进行处理。通过将脉冲处理电路的输出端连接到PLC的输入端，通过PLC实现流 量计输出脉冲的准确计数。
[0005] 脉冲处理电路包括第一输入端J0、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第四电 阻R3、第五电阻R4、第六电阻R5、第七电阻R6、第八电阻R7、第一三极管Q1、第一光电隔离 芯片U1、第二光电隔离芯片U3、第三光电隔离芯片U5、第四光电隔离芯片U6、第一芯片U2、 第二芯片U4、第三芯片U7、和第一输出端J1 ;输入端J0的第4脚接到R0和R9 -端，R0的 另一端接到24V电压上，R9的另一端接到第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极 接到第二电阻R1的一端，第二电阻R1的另一端接到24V上，第一三极管Q1的发射极接到 第一光电隔离芯片U1的第1脚，第一光电隔离芯片U1的第2脚接到第一输入端J0的第3 脚，第一光电隔离芯片U1的第3脚同时接到第三电阻R2的一端和第一芯片U2的1A端，第 一光电隔离芯片U1的第4脚接到5V的地，第一芯片U2的1Y端接到第一芯片U2的6A端 和第二芯片U4的2CP端，第一芯片U2的GND端接到5V的地上，第一芯片U2的VCC端接到 5V上，第一芯片U2的6Y端接到第三芯片U7的3B端，第三芯片U7的GND端接到5V地上， 第三芯片U7的VCC端接到5V上，第三芯片U7的3A端接到第二芯片U4的2Q-上，第三芯 片U7的3Y端接到第二光电隔离芯片U3的第2脚，第二光电隔离芯片U3的第1脚接到第 四电阻R3的一端，第四电阻R3的另一端接到5V上，第二光电隔离芯片U3的第3脚接到输 出端J1的第3端上，第二光电隔离芯片U3的第4脚接到输出端J1的第1端上，第一输入 端J0的第2端接到第七电阻R6的一端上，第七电阻R6的另一端接到第三光电隔离芯片U5 的第1脚，第一输入端J0的第1端接到第三光电隔离芯片U5的第2脚，第三光电隔离芯片 U5的第4脚接到第八电阻R7的一端和第二芯片U4的2D端，第八电阻R7的另一端接到5V 上，第三光电隔离芯片U5的第3脚接到5V的地上，第二芯片U4的GND端接到5V的地上， 第二芯片U4的VCC端接到5V上，第二芯片U4的2R-D端接到第五电阻R4的一端，第五电 阻R4的另一端接到5V上，第二芯片U4的2S-D端接到第六电阻R5的一端和第四光电隔离 芯片U6的第1脚，第六电阻R5的另一端接到5V上，第二芯片U4的2Q端接到第四光电隔 离芯片U6的第2脚，第四光电隔离芯片U6的第4脚接到输出端J1的第2脚上，第四光电 隔离芯片U6的第3脚接到输出端J1的第3脚上；
[0006] 第一输入端J0的第4端需要接入流量计的脉冲输出信号正端，第一输入端J0的 第3端需要接入流量计的脉冲输出信号负端和24V的地，第一输入端J0的第2端需要接入 PLC的输出24+上，第一输入端J0的第1端需要接入PLC的输出端Y0上；第一输出端J1的 第1端接到PLC输入端的X0上，第一输出端J1的第2端接到PLC输入端的X10上，第一输 出端J1的第3端接到PLC输入端的COM上。
[0007] 第一三极管Q1采用的是NPN型三极管9013 ;第一光电隔离芯片U1、第二光电隔 离芯片U3、第三光电隔离芯片U5、第四光电隔离芯片U6采用的都是TLP521-1芯片；第一 芯片U2采用的为74HC14芯片；第二芯片U4采用的是74HC74芯片；第三芯片U7采用的是 74HC08芯片；采用的PLC为三菱的FX1N系列PLC。
[0008] 当PLC的输出信号Y0由有效到无效的过程中，脉冲处理电路将输入电压脉冲转换 为输出开关信号，X0记录的是这个过程中输入脉冲信号中存在多少个上升沿脉冲信号。X10 记录的是Y0有效后第一个上升沿到Y0无效后第一个上升沿停止的时间。
[0009] 本实用新型通过将电压脉冲信号转化为开关脉冲信号，采用PLC实现了流量计输 出脉冲的准确计数。脉冲处理电路能够有效的将输入型号进行整形，滤波，消除了流量计输 出脉冲信号中可能存在的干扰信号。
[0010] 本实用新型采用的PLC检测脉冲信号频率可以到60kHz，然而一般的流量计输出 最大的频率只能达到5kHz左右，这个方法可以使用到各种脉冲输出的流量计中。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的结构示意图
[0012] 图2是本实用新型的具体脉冲处理电路
【具体实施方式】
[0013] 以下结合附图进一步说明本实用新型。
[0014] 如图1所示，本实用新型需要5V电源和24V电源供电，5V的电源是为芯片提供的， 24V电源作为输入脉冲信号的提供动力，只要输入电压脉冲信号的峰值大于IV，本电路都 能输入脉冲信号转化为0-24V的脉冲信号，有效地抑制了峰值小于IV的干扰信号。只有在 PLC输出脉冲开始计数有效信号后，脉冲处理电路才会进行工作。
[0015] 如图2所示，本实用新型的具体电路包括4个光电隔离部分、1个三极管驱动部分、 2个非门处理部分、1个D触发器处理部分和1个与门处理部分。JO的第4端需要接入流量 计的脉冲输出信号正端，J0的第3端需要接入流量计的脉冲输出信号负端和24V的负端， 在脉冲信号的正端，加载了 24V的电压，提高了输入信号的电压，只有在J0的第3端连接到 24V电源的负端，才能保证输入脉冲的电压峰值得到提升，增加了电路的驱动能力。J0的 第2端需要接入PLC的输出端24+上，输入端J0的第1端需要接入PLC的输出端Y0上，只 有PLC的输出信号Y0有效时，脉冲处理电路才会进入工作。输出端J1的第1端接到PLC输 入端的X0上，输出端J1的第2端接到PLC输入端的X10上，第一输出端J1的第3端接到 PLC输入端的COM上，在PLC的输入端中，X0、XI、X2、X3、X4和X5为高数计数器输入端口， 其中X0和XI为超高数计数器，可以计量的最高频率为60kHz，X2、X3、X4和X5作为高速计 数器，可以计量的最高频率为10kHz，在进行累计脉冲计数时，由于最高脉冲频率只能达到 5kHz左右，故可以采用其中的任何一路。输出端J1的第2端是用来测量双时间法中的T2 时间。可以接到PLC输入端的任何X端口上。
[0016] 本实用新型的工作原理：
[0017] 在进行累积量采集时，采用双时间法能够有效的保证脉冲个数的准确性，在流量 脉冲信号稳定的条件下，准确的脉冲数为：
【权利要求】
1. 一种流量计输出累计脉冲的检测装置，其特征在于：包括脉冲处理电路和进行开关 量脉冲采集的PLC ; 脉冲处理电路包括第一输入端J0、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第四电阻 R3、第五电阻R4、第六电阻R5、第七电阻R6、第八电阻R7、第一三极管Q1、第一光电隔离芯片 U1、第二光电隔离芯片U3、第三光电隔离芯片U5、第四光电隔离芯片U6、第一芯片U2、第二 芯片U4、第三芯片U7、和第一输出端J1 ;输入端J0的第4脚接到R0和R9 -端，R0的另一 端接到24V电压上，R9的另一端接到第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极接到 第二电阻R1的一端，第二电阻R1的另一端接到24V上，第一三极管Q1的发射极接到第一 光电隔离芯片U1的第1脚，第一光电隔离芯片U1的第2脚接到第一输入端J0的第3脚， 第一光电隔离芯片U1的第3脚同时接到第三电阻R2的一端和第一芯片U2的1A端，第一 光电隔离芯片U1的第4脚接到5V的地，第一芯片U2的1Y端接到第一芯片U2的6A端和 第二芯片U4的2CP端，第一芯片U2的GND端接到5V的地上，第一芯片U2的VCC端接到5V 上，第一芯片U2的6Y端接到第三芯片U7的3B端，第三芯片U7的GND端接到5V地上，第三 芯片U7的VCC端接到5V上，第三芯片U7的3A端接到第二芯片U4的2Q-上，第三芯片U7 的3Y端接到第二光电隔离芯片U3的第2脚，第二光电隔离芯片U3的第1脚接到第四电阻 R3的一端，第四电阻R3的另一端接到5V上，第二光电隔离芯片U3的第3脚接到输出端J1 的第3端上，第二光电隔离芯片U3的第4脚接到输出端J1的第1端上，第一输入端J0的 第2端接到第七电阻R6的一端上，第七电阻R6的另一端接到第三光电隔离芯片U5的第1 脚，第一输入端J0的第1端接到第三光电隔离芯片U5的第2脚，第三光电隔离芯片U5的 第4脚接到第八电阻R7的一端和第二芯片U4的2D端，第八电阻R7的另一端接到5V上， 第三光电隔离芯片U5的第3脚接到5V的地上，第二芯片U4的GND端接到5V的地上，第二 芯片U4的VCC端接到5V上，第二芯片U4的2R-D端接到第五电阻R4的一端，第五电阻R4 的另一端接到5V上，第二芯片U4的2S-D端接到第六电阻R5的一端和第四光电隔离芯片 U6的第1脚，第六电阻R5的另一端接到5V上，第二芯片U4的2Q端接到第四光电隔离芯 片U6的第2脚，第四光电隔离芯片U6的第4脚接到输出端J1的第2脚上，第四光电隔离 芯片U6的第3脚接到输出端J1的第3脚上； 第一输入端J0的第4端需要接入流量计的脉冲输出信号正端，第一输入端J0的第3 端需要接入流量计的脉冲输出信号负端和24V的地，第一输入端J0的第2端需要接入PLC 的输出24+端子上，第一输入端J0的第1端需要接入PLC的输出端Y0上；第一输出端J1 的第1端接到PLC输入端的X0上，第一输出端J1的第2端接到PLC输入端的X10上，第一 输出端J1的第3端接到PLC输入端的COM上。
【文档编号】G01F25/00GK204202713SQ201420708530
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】高科, 赵伟国 申请人:中国计量学院