一种质量流量计变送器和质量流量计的制作方法

本发明实施例涉及质量流量计技术领域，尤其涉及一种质量流量计变送器和质量流量计。

背景技术：

科里奥利质量流量计是利用科里奥利原理制备得到的流量测量仪表，是目前世界上最先进、最精确的流量测量仪表之一，在石油、石化、化工、制药、造纸、食品和能源等行业工艺过程的检测和贸易交接计量等场合广泛应用，已受到国内外流量测量界的高度重视和广大用户欢迎。

科里奥利质量流量计包括质量流量计变送器，质量流量计变送器中包括检测电路和驱动电路，且检测电路和驱动电路均为模拟电路。由于模拟电路需要大量的模拟器件，造成质量流量计变送器体积较大，便携性差，导致很多场合无法安装，比如船用，灌装等；另外大体积的量流量计变送器成本高，且内部器件多，易损坏；同时由于质量流量计变送器体积较大，容易受外界干扰，影响测量性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种质量流量计变送器和质量流量计，以解决现有技术中因质量流量计变送器体积较大造成便携性差、抗干扰性差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种质量流量计变送器，包括安全栅、检测电路、驱动电路和微处理器；

所述检测电路包括检测信号输入端和检测信号输出端，所述检测信号输入端与所述安全栅连接，所述检测信号输出端与所述微处理器连接；

所述驱动电路包括驱动信号输入端和驱动信号输出端，所述驱动信号输入端和所述驱动信号输出端均与所述安全栅连接；

其中，所述检测电路包括数字检测电路，和/或，所述驱动电路包括数字驱动电路。

可选的，所述检测电路包括数字检测电路，所述检测信号输入端包括第一检测信号输入端和第二检测信号输入端，所述检测信号输出端包括数字检测信号输出端；

所述第一检测信号输入端包括第一甲检测信号输入端和第一乙检测信号输入端；

所述第二检测信号输入端包括第二甲检测信号输入端和第二乙检测信号输入端；

所述数字检测信号输出端包括甲数字检测信号输出端、乙数字检测信号输出端、丙数字检测信号输出端、丁数字检测信号输出端和戊数字检测信号输出端；

所述第一甲检测信号输入端、所述第一乙检测信号输入端、所述第二甲检测信号输入端和所述第二乙检测信号输入端均与所述安全栅连接；所述甲数字检测信号输出端、所述乙数字检测信号输出端、所述丙数字检测信号输出端、所述丁数字检测信号输出端和所述戊数字检测信号输出端均与所述微处理连接。

可选的，所述驱动电路包括数字驱动电路，所述驱动信号输入端包括数字驱动信号输入端，所述驱动信号输出端包括数字驱动信号输出端；

所述数字驱动信号输入端包括数据信号输入端、时钟信号输入端和片选信号输入端；

所述数据信号输入端、所述时钟信号输入端、所述片选信号输入端和所述数字驱动信号输出端均与所述安全栅连接。

可选的，所述质量流量计变送器还包括温度测量电路、通信模块和存储器；

所述温度测量电路包括测量信号输入端和测量信号输出端，所述测量信号输入端与所述安全栅连接，所述测量信号输出端与所述微处理器连接；

所述通信模块与所述微处理器相互连接；

所述存储器与所述微处理相器互连接。

可选的，所述通信模块包括数字通讯模块。

可选的，所述存储器包括铁电存储器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种质量流量计，包括第一方面所述的质量流量计变送器，还包括质量流量计传感器和连接电缆，所述质量流量计变送器通过所述连接电缆与所述质量流量计传感器电连接。

可选的，所述检测电路包括数字检测电路，所述数字检测电路包括第一检测信号输入端和第二检测信号输入端；所述第一检测信号输入端包括第一甲检测信号输入端和第一乙检测信号输入端；所述第二检测信号输入端包括第二甲检测信号输入端和第二乙检测信号输入端；

所述质量流量计传感器包括右线圈和左线圈，所述右线圈包括第一甲相位信号输出端和第一乙相位信号输出端；所述左线圈包括第二甲相位信号输出端和第二乙相位信号输出端；

其中，所述第一甲相位信号输出端通过所述安全栅与所述第一甲检测信号输入端连接；所述第一乙相位信号输出端通过所述安全栅与所述第一乙检测信号输入端连接；所述第二甲相位信号输出端通过所述安全栅与所述第二甲检测信号输入端连接；所述第二乙相位信号输出端通过所述安全栅与所述第二乙检测信号输入端连接。

可选的，所述驱动电路包括数字驱动电路，所述数字驱动电路包括数字驱动信号输出端；

所述质量流量计传感器包括驱动线圈，所述驱动线圈包括驱动信号接收端，所述驱动信号接收端通过所述安全栅与所述数字驱动信号输出端连接。

可选的，所述质量流量计变送器还包括温度测量电路，所述温度测量电路包括测量信号输入端；

所述质量流量计传感器包括温度传感器，所述温度传感器包括温度信号输出端，所述温度信号输出端通过所述安全栅与所述测量信号输入端连接。

本发明实施例提供的质量流量计变送器和质量流量计，通过设置检测电路包括数字检测电路，和/或，驱动电路包括数字驱动电路，通过数字电路替代现有技术中的模拟电路，由于数字电路的体积远小于模拟电路的体积，通过设置体积较小的数字电路可以减小质量流量计变送器的体积，增加质量流量计变送器的便携性，增加质量流量计变送器的普适性；并且，由于数字电路中包含的电子元器件远少于模拟电路中包含的电子元器件，可以减小因元器件损坏对数字电路的影响，增强数字电路的使用可靠性，进一步增强质量流量计变送器的可靠性；同时，数字电路的体积远小于模拟电路的体积，可以减小外界干扰信号对数字电路的干扰，增加数字电路的让干扰能力，提升质量流量计变送器的测量准确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术中一种质量流量计变送器的结构示意图；

图2是现有技术中一种模拟检测电路的电路结构示意图；

图3是现有技术中一种模拟驱动电路的电路结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种质量流量计变送器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种数字检测电路的电路结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种数字驱动电路的电路结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种质量流量计的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

图1是现有技术中一种质量流量计变送器的结构示意图，图2是现有技术中一种模拟检测电路的电路结构示意图，图3是现有技术中一种模拟驱动电路的电路结构示意图，如图1、图2和图3所示，现有技术中的质量流量计传送器10包括模拟检测电路11和模拟驱动电路12，从图2和图3可以知道，模拟检测电路11和模拟驱动电路12包括大量的电子元器件，其体积巨大，导致在很多场合无法安装使用，比如船用、灌装等；另外由于模拟检测电路11和模拟驱动电路12包括大量的电子元器件，造成模拟检测电路11和模拟驱动电路12成本高且易损坏；并且由于体积较大，容易受外界干扰，影响测量性能。

基于上述技术问题，本发明实施例提供一种质量流量计传送器，包括安全栅、检测电路、驱动电路和微处理器；检测电路包括检测信号输入端和检测信号输出端，检测信号输入端与所述安全栅连接，检测信号输出端与微处理连接；驱动电路包括驱动信号输入端和驱动信号输出端，驱动信号输入端和驱动信号输入端均与安全栅连接；其中，检测电路包括数字检测电路，和/或，驱动电路包括数字驱动电路。采用上述技术方案，通过将检测电路和/或驱动电路由模拟电路更换为数字电路，减小质量流量计变送器的体积，增加质量流量计变送器的便携性能以及抗干扰性能。

以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

图4是本发明实施例提供的一种质量流量计变送器的结构示意图，图5是本发明实施例提供的一种数字检测电路的电路结构示意图，图6是本发明实施例提供的一种数字驱动电路的电路结构示意图，如图4、图5和图6所示，本发明实施例提供的质量流量计变送器20包括安全栅21、检测电路、驱动电路和微处理器24；

检测电路包括检测信号输入端221和检测信号输出端222，检测信号输入端221与安全栅21连接，检测信号输出端222与微处理器24连接；

驱动电路包括驱动信号输入端231和驱动信号输出端232，驱动信号输入端231和驱动信号输出端232均与安全栅21连接；

其中，检测电路包括数字检测电路22，和/或，驱动电路包括数字驱动电路23。

示例性的，图4以检测电路包括数字检测电路22同时驱动电路包括数字驱动电路23为例进行说明。如图4所示，数字检测电路22包括检测信号输入端221和检测信号输出端222，检测信号输入端221与安全栅21连接，检测信号输出端222与微处理器24连接，检测信号输入端221接收经滤波处理后的检测信号，对检测信号进行检测幅值的控制后，通过检测信号输出端222将控制信号送入微处理器24，经微处理器24处理后得到计量数据。数字驱动电路23包括驱动信号输入端231和驱动信号输出端232，驱动信号输入端231和驱动信号输出端232均与安全栅21连接，驱动信号输入端231接收经滤波处理后的驱动信号，对驱动信号进行驱动幅值的控制后，通过驱动信号输出端232将驱动信号送入安全栅21。

进一步的，对比图5所示的数字检测电路的电路结构示意图以及图2所示的模拟检测电路的电路结构示意图可以知道，数字检测电路22中包含的电子元器件远少于模拟检测电路中包含的电子元器件，因此数字检测电路22的体积远小于模拟检测电路的体积，通过设置体积较小的数字检测电路22可以减小质量流量计变送器20的体积，增加质量流量计变送器20的便携性，增加质量流量计变送器20的普适性；并且，由于数字检测电路22中包含的电子元器件远少于模拟检测电路中包含的电子元器件，可以减小因元器件损坏对数字检测电路22的影响，增强数字检测电路22的使用可靠性，进一步增强质量流量计变送器的可靠性；同时，数字检测电路22的体积远小于模拟检测电路的体积，可以减小外界干扰信号对数字检测电路22的干扰，增加数字检测电路22的让干扰能力，提升质量流量计变送器20的测量准确性。

同理，对比图6所示的数字驱动电路的电路结构示意图以及图3所示的模拟驱动电路的电路结构示意图可以知道，数字驱动电路23中包含的电子元器件远少于模拟驱动电路中包含的电子元器件，因此数字驱动电路23的体积远小于模拟驱动电路的体积，通过设置体积较小的数字驱动电路23可以减小质量流量计变送器20的体积，增加质量流量计变送器20的便携性，增加质量流量计变送器20的普适性；并且，由于数字驱动电路23中包含的电子元器件远少于模拟驱动电路中包含的电子元器件，可以减小因元器件损坏对数字驱动电路23的影响，增强数字驱动电路23的使用可靠性，进一步增强质量流量计变送器的可靠性；同时，数字驱动电路23的体积远小于模拟检测电路的体积，可以减小外界干扰信号对数字驱动电路23的干扰，增加数字驱动电路23的让干扰能力，提升质量流量计变送器20的测量准确性。

综上所述，本发明实施例提供的质量流量计变送器，通过设置检测电路包括数字检测电路22，和/或，驱动电路包括数字驱动电路23，通过数字电路替代现有技术中的模拟电路，由于数字电路的体积远小于模拟电路的体积，通过设置体积较小的数字电路可以减小质量流量计变送器20的体积，增加质量流量计变送器20的便携性，增加质量流量计变送器20的普适性；并且，由于数字电路中包含的电子元器件远少于模拟电路中包含的电子元器件，可以减小因元器件损坏对数字电路的影响，增强数字电路的使用可靠性，进一步增强质量流量计变送器的可靠性；同时，数字电路的体积远小于模拟电路的体积，可以减小外界干扰信号对数字电路的干扰，增加数字电路的让干扰能力，提升质量流量计变送器20的测量准确性。

可选的，继续参考图5所示，本发明实施例提供的检测电路可以包括数字检测电路22，检测信号输入端221可以包括第一检测信号输入端2211和第二检测信号输入端2212，检测信号输出端222包括数字检测信号输出端222；

第一检测信号输入端2211包括第一甲检测信号输入端2211a和第一乙检测信号输入端2211b；

第二检测信号输入端2212包括第二甲检测信号输入端2212a和第二乙检测信号输入端2212b；

数字检测信号输出端222包括甲数字检测信号输出端2221、乙数字检测信号输出端2222、丙数字检测信号输出端2223、丁数字检测信号输出端2224和戊数字检测信号输出端2225；

第一甲检测信号输入端2211a、第一乙检测信号输入端2211b、第二甲检测信号输入端2212a和第二乙检测信号输入端2212b均与安全栅21连接；甲数字检测信号输出端2221、乙数字检测信号输出端2222、丙数字检测信号输出端2223、丁数字检测信号输出端2224和戊数字检测信号输出端2225均与微处理器24连接。

示例性的，检测电路可以包括数字检测电路22，检测信号输入端221可以包括两路信号输入端，例如包括第一检测信号输入端2211和第二检测信号输入端2212，可以分别接收质量流量计传感器中左线圈和右线圈提供的检测信号。每路检测信号输入端又可以分为两路，分别接收正信号和负信号，其中负信号可以是接地信号。具体的，如图5所示，第一检测信号输入端2211包括第一甲检测信号输入端2211a和第一乙检测信号输入端2211b，对应图5中的r+和r-接线端子，接收右线圈提供的两路检测信号；第二检测信号输入端2212包括第二甲检测信号输入端2212a和第二乙检测信号输入端2212b，对应图5中的l+和l-接线端子，接收左线圈提供的两路信号。可选的，数字检测信号输出端222包括甲数字检测信号输出端2221、乙数字检测信号输出端2222、丙数字检测信号输出端2223、丁数字检测信号输出端2224和戊数字检测信号输出端2225，分别对应图5所示电路图中的mclkxa端子、mclkadc端子、mfsxa端子、mdxa端子和mdra端子，该五路输出均与微处理器24连接，向微处理器24提供数字检测信号，供微处理器24进行处理得到质量和流量信息。

可选的，继续参考图6所示，本发明实施例提供的驱动电路包括数字驱动电路23，驱动信号输入端231包括数字驱动信号输入端231，驱动信号输出端232包括数字驱动信号输出端232；

数字驱动信号输入端231包括数据信号输入端2311、时钟信号输入端2312和片选信号输入2313端；

数据信号输入端2311、时钟信号输入端2312、所述片选信号输入端2313和数字驱动信号输出端232均与安全栅21连接。

示例性的，驱动电路可以包括数字驱动电路23，数字驱动信号输入端231可以包括三路数字信号输入端，例如包括数据信号输入端2311、时钟信号输入端2312和片选信号输入端2313，数据信号输入端2311可以接收质量流量计传感器中左线圈和/或右线圈提供的数据信号，时钟信号输入端2312可以接收时钟信号，片选信号输入端2313可以接收片选信号。具体的，如图6所示，gpio17端子可以为数据信号输入端2311，接收数据信号；gpio16端子可以为时钟信号输入端2312，接收时钟信号；gpio14端子可以为片选信号输入端2313，接收片选信号。可选的，数字驱动信号输出端232可以对应图6所示的电路图中的d+端子，向质量流量计传感器中的驱动线圈提供数字驱动信号，供驱动线圈启振。

可选的，继续参考图4所示，本发明实施例提供的质量流量计变送器20还可以包括温度测量电路25、通信模块26和存储器27；

温度测量电路25包括测量信号输入端和251测量信号输出端252，测量信号输入端251与安全栅21连接，测量信号输出端252与微处理器24连接；

通信模块26与微处理器24相互连接；

存储器27与微处理器24相互连接。

示例性的，温度测量电路25包括测量信号输入端251和测量信号输出端252，用于将质量流量计传感器传输的温度信号传输至微处理器24，微处理器24根据温度信号得到质量流量计的温度信息。同时，通信模块26与微处理器24相互连接，保证质量流量计变送器20具备与外界相互通信的能力；同时，存储器27与微处理器24相互连接，保证质量流量计变送器20具备与外界数据交互的能力，微处理器24得到的数据可以存储在外部存储中，避免数据丢失。

进一步的，通信模块26可以包括数字通讯模块，数字通讯可以传输多种参数，方便用户的读取操作；而且数字通讯采用数字芯片，只需少量的外围电路就可以完成交互操作，保证质量流量计变送器20具备较小的体积。

进一步的，存储器27可以包括铁电存储器，铁电存储器可以在非常低的电能需求下快速地存储，电能需求低且存储速度较快，保证数据良好的存储效果。

进一步的，对比图4所示的本发明实施例提供的质量流量计变送器的结构示意图以及图1所示的现有技术中的质量流量计变送器的结构示意图可以知道，本发明实施例提供的质量流量计变送器20中，减少了按键和显示模块，由于很多现场都采用数字通信的方法，可以通过电脑直接读取和设置参数，不需要人为在现场进行查看和设置，所以减少了就地的显示和操作按键，可以减小质量流量计变送器20的体积，增加质量流量计变送器20的便携性和普适性；并且可以减小外界干扰信号对质量流量计变送器20的干扰，提升质量流量计变送器20的测量准确性。进一步的，本发明实施例提供的质量流量计变送器20中，去除了模拟通讯，由于模拟通讯传输精度差，传输数据少，并且需要较多的元器件完成通讯功能，因此去掉模拟通讯，仅通过数字通信模块实现与外界相互通信，可以进一步减小质量流量计变送器20的体积，增加质量流量计变送器20的便携性和普适性。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种质量流量计，包括上述实施例所述的质量流量计变送器，还包括质量流量计传感器和连接电缆。具体的，图7是本发明实施例提供的一种质量流量计的结构示意图，如图7所示，本发明实施例提供的质量流量计包括流量计变送器20，还包括质量流量计传感器30和连接电缆40，质量流量计变送器20通过连接电缆40与质量流量计传感器30电连接。

本发明实施例提供的质量流量计，包括上述实施例所述的质量流量计变送器20，通过设置检测电路包括数字检测电路22，和/或，驱动电路包括数字驱动电路23，通过数字电路替代现有技术中的模拟电路，由于数字电路的体积远小于模拟电路的体积，通过设置体积较小的数字电路可以减小质量流量计变送器20的体积，进而减小整个质量流量计的体积，增加质量流量计的便携性和普适性；并且，由于数字电路中包含的电子元器件远少于模拟电路中包含的电子元器件，可以减小因元器件损坏对数字电路的影响，增强数字电路的使用可靠性，进一步增强质量流量计变送器以及质量流量计的可靠性；同时，数字电路的体积远小于模拟电路的体积，可以减小外界干扰信号对数字电路的干扰，增加数字电路的让干扰能力，提升质量流量计变送器20的测量准确性。

可选的，结合图5和图7所示，检测电路可以包括数字检测电路22，检测信号输入端221可以包括第一检测信号输入端2211和第二检测信号输入端2212，检测信号输出端222包括数字检测信号输出端222；第一检测信号输入端2211包括第一甲检测信号输入端2211a和第一乙检测信号输入端2211b；第二检测信号输入端2212包括第二甲检测信号输入端2212a和第二乙检测信号输入端2212b；

质量流量计传感器30包括右线圈31和左线圈32，右线圈包括第一甲相位信号输出端311和第一乙相位信号输出端312；左线圈32包括第二甲相位信号输出端321和第二乙相位信号输出端322；

其中，第一甲相位信号输出端311通过安全栅21与第一甲检测信号输入端2211a连接；第一乙相位信号输出端312通过安全栅21与第一乙检测信号输入端2211b连接；第二甲相位信号输出端321通过安全栅21与第二甲检测信号输入端2212a连接；第二乙相位信号输出端322通过安全栅21与第二乙检测信号输入端2212b连接。

示例性的，对应图5和图7可知，第一甲相位信号输出端311通过安全栅21与第一甲检测信号输入端2211a(r+端子)连接，第一乙相位信号输出端312通过安全栅21与第一乙检测信号输入端2211b(r-端子)连接，将右线圈31产生的信号中包含的相位信息传输至数字检测电路22的第一检测信号输入端2211；第二甲相位信号输出端321通过安全栅21与第二甲检测信号输入端2212a(l+端子)连接；第二乙相位信号输出端322通过安全栅21与第二乙检测信号输入端2212b(l-端子)连接，将左线圈32产生的信号中包含的相位信息传输至数字检测电路22的第二检测信号输入端2212，保证本发明实施例提供的数字检测电路22可以正常接收右线圈31和左线圈32提供的相位信号，保证质量流量计可以正常检测质量和流量。

可选的，结合图6和图7所示，驱动电路包括数字驱动电路23，数字驱动电路23包括数字驱动信号输出端232；

质量流量计传感器30包括驱动线圈33，驱动线圈33包括驱动信号接收端331和332，驱动信号接收端331和332通过安全栅21与数字驱动信号输出端232连接。

示例性的，数字驱动信号输出端232(d+端子)通过安全栅21与驱动线圈33的驱动信号接收端331和332连接，用于向驱动线圈33提供数字驱动信号，控制驱动线圈33根据数字驱动信号启振。

可选的，继续参考图7所示，本发明实施例提供的质量流量计变送器20还包括温度测量电路25，温度测量电路25包括测量信号输入端251；

质量流量计传感器30包括温度传感器34，温度传感器24包括温度信号输出端341和342，温度信号输出端341和342通过安全栅21与测量信号输入端241连接。

示例性的，温度信号输出端341和342通过安全栅21与测量信号输入端241连接，将温度信息传输给温度测量电路25，温度测量电路25通过测量信号输出端252传输给微处理器24，微处理器24接收温度信号。

综上，本发明实施例提供的质量流量计，通过设置检测电路包括数字检测电路22，和/或，驱动电路包括数字驱动电路23，通过数字电路替代现有技术中的模拟电路，可以减小整个质量流量计的体积，增加质量流量计的便携性、普适性和可靠性；同时，数字电路的体积远小于模拟电路的体积，可以减小外界干扰信号对数字电路的干扰，增加数字电路的让干扰能力，提升质量流量计变送器20的测量准确性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，本发明的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。