简述一种基于无线WIA-PA的电磁流量计设备

谭娜 周伟 李永胜

沈阳中科奥维科技股份有限公司 辽宁 沈阳 110179

1 背景技术

在液体流量的监测过程中，流量信息的获取采用传统的人员巡检的方式，工作人员达到流量计采集仪表所在处，通过观察和读取、记录流量计仪表的计量数字信息，通过纸质方式做历史数据。当在恶劣天气的时候，对去现场观察极其不便利，进一步导致工作人员的工作效率低，增加了工作人员的工作难度。因此需要开发一种基于无线流量采集设备尤为重要[1]。

2 功能介绍

本文提供一种基于无线WIA-PA的电磁流量计设备，作为液体流量的监测设备，并能以无线方式与平台数据进行信息交互，使得办公室内的监测人员能够远程及时准确地获取液体流量的变化信息，并指导生产工作，从而降低监测人员在这方面耗费的时间以及精力，进一步提高监测人员的工作效率，降低了在液体流量监测的运用成本

采用无线WIA-PA网络作为传输数据链路网络，并以电池供电无须使用外部供电，设备采用电流信号经过线圈产生磁场信号，再通过电极感应流体切割磁感线产生电信号，信号经过放大，A/D转化，处理器运算解析，最终以无线WIA-PA网络进行数据传输，实现远程查看功能。从而使得工作人员能够远程获取管道的流量数据信息，降低人员在巡视方面耗费的时间以及精力，进一步提高人员工作效率，降低设备管理的运营成本[2]。

3 原理组成

一种基于无线WIA-PA电池供电的电磁流量计设备包括：处理电路、无线WIA-PA收发电路、励磁电路、电极放大电路、A/D转换电路、显示以及按键电路和配置接口电路。处理电路实现对流量数据中数字量信号的采集和处理，并对获取数据进行运算、处理和转发；无线WIA-PA收发电路接收无线电磁波信号并转化为电信号数据，另一端采用总线方式与处理电路连接，将电信号发送到处理电路；励磁电路用于传感器信号采集的磁场信号提供电路，通过线圈将电流信号转化均匀的磁场，磁场为电极检查流动液体提供磁力线；电极放大电路，当液体切割由励磁电路产生的磁场时，在电极两端形成微弱的感应电动势，再经过放大器，将放大后信号输送给A/D转换电路；A/D转换电路用于将电极放大电路输出的模拟量的电信号转换数字量信号，并通过总线方式传递给处理电路；显示以及按键电路用于人机交互，实现对设备的信息以及状态的展示；电池供电电路用于设备的能量提供单元电路；配置接口电路连接处理电路，用于对流量计数据的标定和无线入网参量信息配置到处理电路，并将配置信息保存在处理电路中[3]。

4 附图说明及具体工作原理

设备工作原理如下。

在液体的流量采集系统中，设备采用电池供电，无须外接电源为设备供电，设备使用无线WIA-PA网络进行数据数据交换，并在平台信息展示液体流量信息； 设备采用mA级别的励磁电流在液体管道内产生磁场，从而形成磁力线，当液体流经过磁场时，同时液体也切割磁力线，从而产生感应电动势；设备中的电极位于管道内壁的边缘直径位置，感应到液体切割磁力线的电动势，进而产生微弱电信号，并通过放大器放大，使得信号变为大信号；A/D转换电路将电极放大电路输出的电信号进行模数信号转换成数字量信号， 并通过总线传递给处理电路；处理电路通过总线将A/D转换电路转换的数字量进行变化处理，最终计算出对应管道内的液体流速以及流量，再通过总线将数据传递给无线WIA-PA收发电路；无线WIA-PA收发电路通过总线获取需要转发数据，通过处理方式将电信号转换为射频电磁波信号发送出去，传递到监测平台；配置接口电路连接处理电路，用于对流量数据的标定以及无线入网参量的配置，并将配置信息保存在处理电路中[4]。

图1 系统框图

5 结束语

一种基于无线WIA-PA电池供电的电磁流量计设备，采用电池供电，无须外部提供电源，并以无线方式与数据平台进行信息交互，从而使得工作人员能够远程获取管道内流量的数据信息，降低人员在巡视方面耗费的时间以及精力，降低设备管理的运营成本，进一步提高人员工作效率。