专利名称：一种热式质量流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体质量流量计，特别是公开一种热式质量流量计，主要用于气体介质的测量。
背景技术：
热式质量流量计由于具有量程宽，低流速敏感，直接质量流量测量等特点，已经在气体测量领域得到了广泛的应用。在科技发展迅速的今日，对于流量仪表的要求也逐渐增加。针对部分行业需要对热式质量流量计进行实流标定的情况，一种热式质量流量计加入了压力变送器，能够在表头中显示介质的温度、压力和湿度，这样便能知道介质的工况密度，并且可以按实际情况进行适时的温度压力补偿。传统的热式质量流量计在实际应用中，许多介质都不能保证绝对的干燥，传感器的响应会受到环境温湿度的影响，导致传感器的精度很难进一步提高。
发明内容
本发明的目的是对现有技术热式流量计的缺点进行改进，提高流量计的测量精度，公开一种热式质量流量计，在传感器部分加入了湿度变送器，使一种热式质量流量计可在测量有较低湿度的气体时也能保证高精度。本发明是这样实现的一种热式质量流量计，包括传感器和表头，所述的表头的组成包括转换器和LED显示器，其特征在于所述的传感器由温度变送器、湿度变送器和压力变送器组成，所述的温度变送器、湿度变送器设置在管道的中心，平行布置，压力变送器设置在表头的转换器与传感器之间，所述的表头还包括通讯接口，所述的转换器采用美国德州仪器研发的MSP430芯片，所述的通讯接口采用北京鼎实创新科技有限公司生产的 PR0FIBUS-DP接口。所述的温度变送器、湿度变送器和压力变送器实时监测温度、湿度和压力变化，适时进行补偿且有选择性的在LED显示器上显示。本发明的有益效果是本发明在传感器和表头中间部分加入了压力变送器，传感器还增加了温度变送器和湿度变送器，能同时对介质进行温度、压力和湿度的适时补偿，不仅可以实时了解介质密度，也可稳定精确测量。本发明在转换器部分采用MSP430芯片，实现更高性能、更低功耗以及更大设计灵活性的技术升级，其高处理能力可将一种热式质量流量计的量程比范围变得更宽，以适用于各类气体的计量监测。工业气体测量时，对于量程比宽，以及高低流速的灵敏性有相当高的要求，此芯片作为单片机领域的前沿产品，全面地提升了热式质量流量计的性能及特点。在通讯接口上本发明采用PR0FIBUS-DP接口，其所具备的高速数据传送特点不仅可以周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息，而且还提供一种热式质量流量计所需的非周期性通信以进行组态，诊断和报警处理。 在一些工作环境比较恶劣，而需要远传通讯的情况下，它的低成本高效率的性能也将得到全面地展现。
图1是本发明热式质量流量计整体结构框图。图2是本发明的PR0FIBUS-DP接口电路。图3是本发明的PR0FIBUS-DP通信接口主程序流程图。图4是本发明热式质量流量计外形结构图。图中1、温度变送器；2、湿度变送器；3、压力变送器；4、通讯接口； 5、表头； 6、转换器；7、IXD显示器。
具体实施例方式根据附图1和4，本发明一种热式质量流量计，包括传感器和表头。表头5的组成包括转换器6和LED显示器7、通讯接口 4。传感器由温度变送器1、湿度变送器2和压力变送器3组成，温度变送器1、湿度变送器2设置在管道的中心，平行布置，压力变送器3设置在表头5的转换器6与传感器之间。转换器6采用美国德州仪器研发的MSP430芯片，通讯接口 4采用北京鼎实创新科技有限公司生产的PR0FIBUS-DP接口。温度变送器1、湿度变送器2和压力变送器3实时监测温度、湿度和压力变化，适时进行补偿且测量数据都可以传输到转换器有选择性的在LED显示器上显示。本发明是一种比较特殊的热式质量流量计，它通过温度压力湿度变送器进行适时补偿，并且配合上MSP430芯片的技术性能为流量计整体的测量准确度带来提高。MSP430 是一种热式质量流量计的核心部件，实现信号的采集处理、LCD显示、存储及与8位单片机 PIC18F4520进行数据交换。PIC18F4520和PR0FIBUS现场总线专用协议芯片SPC3是PR0FIBUS-DP接口部分的核心部件。PIC18F4520负责与MSP430F149交换数据及与SPC3通信等功能的实现，SPC3 负责把主站送来的数据拆包，送往PIC18F4520，同时把PIC18F4520送来的数据打包，上传
给主站。PR0FIBUS-DP通信接口开发中使用PIC18F4520作为处理器单元管理通信事务， MSP430协议芯片则完成数据的转换和收发功能，PIC18F4520与SPC3之间的连接关系如附图2所示。根据附图3，PIC18F4520的主要任务就是上电后先根据MSP430的初始化数据对 SPC3进行初始化，初始化成功后根据SPC3产生的中断，对SPC3接收到的、主站发出的输出数据转存，组织要通过SPC3发给主站的数据，并根据要求组织外部诊断等。本发明在现有的热式质量流量计的结构设计及其应用的基础上，在传感器部分加入压力变送器，还加入一个小型湿度变送器，实时了解温度压力和湿度的变化，并进行适时地补偿。在转换器部分采用MSP430芯片以使流量计达到更宽的量程比，并在通讯接口上使用PR0FIBUS-DP接口使通信连接更高速、成本廉价，也使硬件系统有更低的功耗。本发明的整体结构使热式质量流量计的精度更高。
权利要求
1.一种热式质量流量计，包括传感器和表头，所述的表头的组成包括转换器和LED显示器，其特征在于所述的传感器由温度变送器、湿度变送器和压力变送器组成，所述的温度变送器、湿度变送器设置在管道的中心，平行布置，压力变送器设置在表头的转换器与传感器之间，所述的表头还包括通讯接口，所述的转换器采用美国德州仪器研发的MSP430芯片，所述的通讯接口采用北京鼎实创新科技有限公司生产的PR0FIBUS-DP接口。
2.根据权利要求1所述的一种热式质量流量计，其特征在于所述的温度变送器、湿度变送器和压力变送器实时监测温度、湿度和压力变化，适时进行补偿且有选择性的在LED 显不器上显不。
全文摘要
本发明为一种热式质量流量计，包括传感器和表头，所述的表头的组成包括转换器和LED显示器，其特征在于所述的传感器由温度变送器、湿度变送器和压力变送器组成，所述的温度变送器、湿度变送器设置在传感器引压孔的旁侧，平行布置，压力变送器设置在表头的转换器与传感器引压孔之间，所述的表头还包括通讯接口，所述的转换器采用美国德州仪器研发的MSP430芯片，所述的通讯接口采用北京鼎实创新科技有限公司生产的PROFIBUS-DP接口。所述的温度变送器、湿度变送器和压力变送器实时监测温度、湿度和压力变化，适时进行补偿且有选择性的在LED显示器上显示。本发明不仅成本低廉、硬件功耗低，而且流量计的测量精度高。
文档编号G01F1/86GK102538887SQ20121001624
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者邵思 申请人:上海华强浮罗仪表有限公司