专利名称：新型的标准表法流量计检定系统及车载式气体流量标准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流量计检定领域，尤其涉及一种新型的标准表法流量计检定系统 及车载式气体流量标准装置。
背景技术：
随着国民经济的发展，工业、民用对气体流量测量的种类、状态参数、流量范围、测 量准确度评定等提出了更高的要求。特别是西气东输，各大城市民用天然气的商品化等政 策的实施，使气体的计量受到越来越多的重视，因此对检定流量计的标准装置也越来越重 视。当前较为普遍的标准装置都是固定在某一场所，不能移动，这种缺陷对于一些大的流量 计用户或者需要及时完成仪表检定的用户来说，非常不方便，而使用车载式气体流量标准 装置，能够开车到达用户仪表所在地，迅速进行仪表检定，方便仪表使用方，省略了仪表送 检的运输、等候、装卸等中间环节。现有的流量计检定系统中的脉冲采集方式通常是单计时的。无法实现在同一时间 内得到两路脉冲信号的精确脉冲数，实时性、可靠性、抗干扰能力都比较低。
发明内容为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种实时性、可靠性、抗干扰能力更 强，并具有双计时脉冲采集功能新型的标准表法流量计检定系统。另一目的是提供一种具有可移动的车载式结构的车载式气体流量标准装置。本实用新型采用的技术方案一种新型的标准表法流量计检定系统，包括主机组 件、前后通气管、风机组件、控制组件；所述的主机组件包括一个进气并过滤气体的过滤 气罐，一个提供标准温度、流量、压力信号的标准表，一个用于储气的主气罐；所述的前后通气管夹接被检表，前通气管连接主机组件，后通气管连接风机组 件；所述的风机组件包括一个为系统提供负压气体流量的风机和变频器组件；所述的控制组件包括一个用于采集标准表温度、压力信号以及被检表温度、压力信号、控制风机组件工 作状态的PLC控制装置；一个用于通过PLC控制整个系统的检定过程，最终实现系统的自动检定的计算 机；所述的控制组件还包括一个用于采集标准表和被检表的脉冲数的双计时脉冲采 集卡，所述的双计时脉冲采集卡与计算机连接，所述的双计时脉冲采集卡包括信号处理模 块、嵌入式微控制器模块、通信模块、电源模块；所述的信号处理模块采集并整理脉冲信号，发送给嵌入式微控制器模块；所述的嵌入式微控制器模块处理接收到的脉冲信号，处理后控制通信模块发送给计算机；所述的通信模块与计算机连接，采用串行通信方式与计算机通信，所述的电源模块为双计时脉冲采集卡提供5V和3. 3V供电电源。更优选方案，所述的信号处理模块采用高速光耦隔离及整形电路。进一步，另一种该系统实现车载功能采用的方案所述的新型的标准表法流量计 检定系统安装在一个车厢里，所述的主机组件在工作时置于车厢，所述的风机组件、前后通 气管和控制组件设有支撑架，风机组件和控制组件底座设有滑轮，工作时，风机组件和控制 组件通过滑轮移动到工作地点，支撑架撑起固定。更优选方案，所述的车厢前端设隔层放置前后通气管支架，隔层设置侧门；所述的 车厢两侧放置前后通气管；所述的主机组件放置于车厢前部分中间位置，紧邻隔层；所述 的控制组件、风机组件并列放置于车厢后部分，紧邻后门。本实用新型的技术构思是双计时脉冲采集卡采集脉冲、经计算机处理通过PLC 控制电路控制各部件工作，各部件的结构更小，可放于一车厢里。本实用新型的技术优势在于采用双计时脉冲采集卡，同时具有单计时采集和双 计时采集的功能，适用于两通道脉冲信号实时采集，并且能准确计算在同一时间段内两通 道脉冲信号的脉冲数，同时也可用于多通道脉冲信号切换成两通道脉冲信号的实时采集， 接线方便、实时性好、可靠性高、抗干扰能力强。更进一步的技术优势在于车载式的结构，安装在车厢内，可迅速到达检定地点， 方便客户检定仪表，节约维修时间和成本。

图1是本实用新型实施例整体电路结构示意图图2是本实用新型实施例工作结构示意图图3是双计时采集卡硬件结构图图4是双计时采集卡工作流程图图5是本实用新型实施例车载示意图图6是本实用新型实施例工作具体示意图。
具体实施方式
参照图1、图2，本实用新型中，计算机通过PLC与现场变频器、变送器等设备通信， 通过控制变频风机产生相应的气体流量，采用负压的方式，依次经过过滤器、进气罐、标准 表、主气罐、前直管段、被检表，后直管段，然后经风机排出。双计时脉冲采集卡采集标准表 和被检表的脉冲数处理后发送给计算机；PLC控制装置采集标准表温度、压力信号以及被 检表温度、压力信号并传送至计算机。计算机按照本实用新型的程序设置，进行相应的数据 处理，同时，计算机通过PLC控制各个阀门开关、开度以及整个仪表的检定过程，最终实现 仪表的自动检定。所述的PLC控制系统采用流量补偿技术装置是利用PLC控制变频器输出控制风 机的风量，不同的流量点变频器输入值不同，达到在装置流量范围内对被检流量计进行稳 流检定的目的。在检定过程中，利用PLC进行PID运算来执行PID回路的功能，使流量在检定过程中保持稳定。具体做法如下1.在工作之前，先经试验取得与风机流量相对应的变频器模拟量值(不需太精 确)，并将该值置于PLC中；2.上位计算机将所需流量值传给PLC控制器，PLC控制器根据预置的数据，进行线 性插值运算得到变频器模拟量值并按预定算法在一定时间内逐次逼近的方式输出到变频 器；3.输出稳定后，上位机监测标准流量计的流量值，并传送给PLC，PLC根据该流量 与给定的流量值进行比较，并按算法执行PID回路指令，使上位机反馈的实时流量值与给 定的流量值误差在一个很小的范围内。参考图3，所述的双计时脉冲采集卡包括具有4个32位可编程定时器/计数器的 嵌入式微控制器、电源模块、通信模块以及信号处理模块，所述的电源模块、通信模块以及 信号处理模块均与所述的嵌入式微控制器(ARM7)连接。所述的电源模块提供将9V到24V 电源转化为5V和3. 3V电源供所述的微控制器和所述的各模块用电的功能；所述的通信模 块是采用RS485串行通信的方式，向上位机上传数据；所述的信号处理模块采用高速光耦 隔离及整形电路。所述的电源模块给各芯片供电，信号供电增加了 LC滤波电路，以及在导线上增加 滤波的方法减少高频噪声。另外，通信模块采用TVS管来保护，避免通信线在受外界干扰时 (雷击、浪涌)产生的高压损坏通信收发器。所述的信号处理模块使用了具有低通态阻抗及低输入输出电容特性的单刀三掷 模拟开关，可实现超低的信号失真。参考图4，为双计时采集卡工作流程图，当双计时采集卡接收到计算机的开始工作 信号，嵌入式微控制器开始启动工作程序，判断采集方式，并控制信号处理电路采集脉冲， 采集结束后，上传数据给计算机，结束工作状态。参考图5、图6，一种车载式检测装置，包括主机组件(1)、前后通气管(2) (11)、风 机组件(10)、控制组件(4)，该系统安装在一个车厢(18)里，所述的主机组件(1)在工作时 置于车厢(18)，所述的风机组件(10)、前后通气管(2) (11)和控制组件(4)设有支撑架，风 机组件(10)和控制组件(4)底座设有滑轮，工作时，风机组件(10)和控制组件(4)通过滑 轮移动到工作地点，支撑架撑起固定。所述的车厢前端设隔层(19)放置前后通气管支架(3)，隔层(19)设置侧门；所述 的车厢两侧放置前后通气管(2) (11)；所述的主机组件(1)放置于车厢前部分中间位置，紧 邻隔层；所述的控制组件(4)、风机组件(10)并列放置于车厢后部分，紧邻后门。图6是本实用新型整体工作示意图，以帮助技术人员理解本具体实施列，其主要 部件标识含义如下
2.前通气管3,
5.计算机。6_
8.升降推车9_
11.后通气管 14. DN80管段组件 17. DN25管段组件
1.主机组件 4.控制组件 7. DN150 前管 10.风机组件 13. DN100管段组件 16. DN32管段组件
通气管支架 打印机 接风机软管 12.被检表 15. DN50管段组件[0047]本实用新型紧凑的结构，使其可以方便的放置于一辆依维柯的车上，在运输过程 中，各零部件各就各位，整齐有序地安放于车厢中。在到达检定场所后，能够通过车厢的旁 门拿出前后通气管支架(3)，后门将装置的风机组件(10)和控制组件(4)位移到地面，并且 迅速组装起来进行仪表检定。各位技术人员须知虽然本实用新型已按照上述具体实施方式
做了描述，但是本 实用新型的发明思想并不仅限于此实用新型，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专 利专利权保护范围内。
权利要求一种新型的标准表法流量计检定系统，包括主机组件、前后通气管、风机组件、控制组件；所述的主机组件包括一个进气并过滤气体的过滤气罐，一个提供标准温度、流量、压力信号的标准表，一个用于储气的主气罐；所述的前后通气管夹接被检表，前通气管连接主机组件，后通气管连接风机组件；所述的风机组件包括一个为系统提供负压气体流量的风机和变频器组件；所述的控制组件包括一个用于采集标准表温度、压力信号以及被检表温度、压力信号、控制风机组件工作状态的PLC控制装置；一个用于通过PLC控制整个系统的检定过程，最终实现系统的自动检定的计算机；其特征在于所述的控制组件还包括一个用于采集标准表和被检表的脉冲数的双计时脉冲采集卡，所述的双计时脉冲采集卡与计算机连接，所述的双计时脉冲采集卡包括信号处理模块、嵌入式微控制器模块、通信模块、电源模块；所述的信号处理模块采集并整理脉冲信号，发送给嵌入式微控制器模块；所述的嵌入式微控制器模块处理接收到的脉冲信号，处理后控制通信模块发送给计算机；所述的通信模块与计算机连接，采用串行通信方式与计算机通信，所述的电源模块为双计时脉冲采集卡提供5V和3.3V供电电源。
2.根据权利要求1所述的新型的标准表法流量计检定系统，其特征在于所述的信号 处理模块采用高速光耦隔离及整形电路。
3.一种包括权利要求1所述的新型的标准表法流量计检定系统的车载式气体流量标 准装置，其特征在于所述的新型的标准表法流量计检定系统安装在一个车厢里，所述的主 机组件在工作时置于车厢，所述的风机组件、前后通气管和控制组件设有支撑架，风机组件 和控制组件底座设有滑轮。
4.根据权利要求3所述的车载式气体流量标准装置，其特征在于所述的车厢前端设 隔层放置前后通气管支架，隔层设置侧门；所述的车厢两侧放置前后通气管；所述的主机 组件放置于车厢前部分中间位置，紧邻隔层；所述的控制组件、风机组件并列放置于车厢后 部分，紧邻后门。
专利摘要本实用新型是一种新型的标准表法流量计检定系统及车载式气体流量标准装置，包括主机组件、前后通气管、风机组件、控制组件；新型的流量计标准法检测系统安装在一个车厢里。采用技术先进的双计时脉冲采集卡和PLC控制技术，缩小了检测系统的体积，车载式的结构，使该系统可安装于一个车厢里，可快速到达仪表检定地点，方便快捷。
文档编号G01F25/00GK201731924SQ201020167720
公开日2011年2月2日 申请日期2010年4月17日 优先权日2010年4月17日
发明者周立彬, 周轶, 李孝评, 王小伟, 肖晖, 陈教郸, 陶朝建 申请人:天信仪表集团有限公司