多功能流体管网检测仪
技术领域
本实用新型属于流体管网检测领域，更具体地，涉及一种多功能流体管网检测仪。
背景技术
传统流体管网在采集流体管道内所输送流体的压力，流量以及流体杂质含量时，大多采用分离式单独采集的方式，即当前流体的压力，当前流体的流量以及管道内流体的杂质含量这些参数，都是采用独立的仪器嵌入管道内进行数据收集。这种传统方式往往给管道铺设，路面开挖，以及设备井布局，带来非常大的施工难度。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提出了一种多功能流体管网检测仪，由此解决现有流体管网在采集流体管道内所输送流体的压力、流量以及流体杂质含量时，采用分离式单独采集方式存在的操作复杂的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能流体管网检测仪，包括：压力感应器、重力感应器、电导率探针及处理器；
使用时，在所述重力感应器的受力端，连接悬浮球，将所述悬浮球投放于管道流体通道内；
所述压力感应器的压力信号输出端与所述处理器的第一输入端连接；
所述重力感应器的重力信号输出端与所述处理器的第二输入端连接；
所述电导率探针包括第一电导率探针和第二电导率探针，所述第一电导率探针与所述处理器的电平输出端连接，以将接收到的电平信号输出至流体中，所述第二电导率探针用于接收穿透流体后的电平信号，所述第二电导率探针的电平信号输出端与所述处理器的第三输入端连接。
优选地，所述多功能流体管网检测仪还包括：第一数模转换电路及第一信号缩放电路；
所述重力感应器的重力信号输出端与所述第一数模转换电路的数字信号输入端连接；
所述第一数模转换电路的模拟信号输出端与所述第一信号缩放电路的信号输入端连接。
优选地，所述多功能流体管网检测仪还包括：电信号发射电路、电平转换电路、电导率采集电路及第二信号缩放电路；
所述电平转换电路的信号输入端与所述处理器的电平输出端连接；所述电平转换电路的信号输出端与所述电信号发射电路的信号输入端连接；所述电信号发射电路的信号发射端与所述第一电导率探针连接；
所述第二电导率探针与所述电导率采集电路的信号输入端连接；所述电导率采集电路的信号输出端与所述第二信号缩放电路的信号输入端连接。
优选地，所述多功能流体管网检测仪还包括：第二数模转换电路及第三信号缩放电路；
所述压力感应器的压力信号输出端与所述第二数模转换电路的数字信号输入端连接；所述第二数模转换电路的模拟信号输出端与所述第三信号缩放电路的信号输入端连接。
优选地，所述处理器包括：ADC-1接口、GPIO-1接口、ADC-2接口及ADC-3接口；
所述第一信号缩放电路的信号输出端与所述ADC-3接口连接；
所述第二信号缩放电路的信号输出端与所述ADC-2接口连接；
所述电平转换电路的信号输入端与所述GPIO-1接口连接；
所述第三信号缩放电路的信号输出端与所述ADC-1接口连接。
优选地，所述多功能流体管网检测仪还包括：数据缓存单元、时钟单元、供电单元及数显单元；
所述数据缓存单元、所述时钟单元及所述数显单元均与所述处理器连接；
所述供电单元用于提供电量管理。
优选地，所述重力感应器的型号为：DYHW-116。
优选地，所述压力感应器的型号为：HK3022。
优选地，所述处理器的型号为STM32F103的微处理器。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本实用新型将流体管道内所输送流体的压力，流量以及流体杂质含量的获取，进行综合集成，实现通过在流体管道内嵌入单组设备，即可实时的，精准获取多项流体参数。同时，由于采用集成式数据采集，不仅在作业施工上大幅提升了工作效率，而且在成本管控上，也具有非常大的优势，给用户带来更大的经济效益。另外，本实用新型设备操作和查看非常便捷，通俗易懂，可以有效增强用户的操控体验。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种多功能流体管网检测仪的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种多功能流体管网检测仪的结构示意图；
其中，1为处理器，2为电导率探针，3为悬浮球，4为重力感应器，5为压力感应器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示是本实用新型实施例提供的一种多功能流体管网检测仪的结构示意图，包括以下几部分：
流体压力检测：如图1所示，在设备端嵌入一个压力感应器5，压力感应器在接收到来自处理器的工作指令后，即开始工作，然后将获取到的压力信号传输至处理器1，对信号进行数模转换，然后此信号经过滤波以及缩放电路的处理之后，通过处理器1中的ADC采样接口接入到解码单元，再经过运算之后得出当前的管道压力；
管道内流体流量的采集：如图1所示，通过重力感应器4获取流速，在重力感应器的受力端，连接一个特殊介质的悬浮球3，安装过程中，将此悬浮球3投放于管道流体通道内，当管道内有流体流过的时候，流体的冲击力会推动此悬浮球3，悬浮球3跟重力感应器4之前通过导线有效连接，因此，悬浮球3上所承载的重力会传导至重力感应器4上，相同管径内，悬浮球3承载的冲击力越大，即代表流速则越快，反之，悬浮球3承载的冲击力越小，则表明当前流速越慢。重力感应器4将获取到的重力值转换成电信号，再经过信号滤波，防干扰以及缩放处理之后，通过处理器的ADC采样接口接入到解码单元，解码芯片内部，通过获取到的这一信号值，再结合流体管道的管径参数，得出当前管道内的流体流量。
流体杂质含量占比率检测：如图1所示，在流体管道内嵌入两根电导率探针2，通过这两根探针的电信号收发来检测流体传送电流的能力，是电阻率的倒数，即为电导率，液体的电导率是衡量液体的一个重要的指标，它能反映出液体中存在的电解质的程序，首先通过处理器1输出一个电平值，经过外部电路处理后由第一电导率探针输出，然后穿透流体后，由第二电导率探针负责接收，第二电导率探针将采集到的电流信号经过处理之后，再传输至处理器1。
如图2所示是本实用新型实施例提供的另一种多功能流体管网检测仪的结构示意图。
为精准采集流体管道内流体的流速以及流量，如图2所示，采用了型号为DYHW-116的重力感应器，本系列感应器灵敏度达到1.0～1.5mv/V，工作温度范围在-30～+70度，能够确保在各种复杂环境下，精准的采集当前通过悬浮球传导过来的重力数据；
如图2所示，包括第一数模转换电路，在接收到来自重力感应器传输过来数字信号后，第一数模转换电路首先将此数字信号转换为模拟信号，然后再进行假信号剔除，以及杂信号滤波等一系列处理；
如图2所示，在将信号交由处理器解码之前，为了匹配重力信号电平值跟处理器所能处理信号的电平范围，通过第一信号缩放电路对此信号进行了进一步的处理；
经由以上电路处理后，所产生的电平信号与处理器的ADC-3接口进行连接，如图2所示，此ADC-3接口为信号输入口；在此主要为功能为信号传导；
关于流体杂质含量的检测，需要通过电导率探针退电流信号进行一收一发的工作模式，如图2所示，处理器通过GPIO-1这个接口，瞬间对外输出一组电平信号；
如图2所示，电平转换电路主要是用于转换GPIO-1接口传输过来的电流信号之后，然后再传输至电信号发射电路；
如图2所示，电信号发射电路将处理好的电流信号通过发射电路传导至第一电导率探针；
当一组电流信号经由第一电导率探针对外发射时，如图2所示，就完成了电导率测算的信号输出功能；
如图2所示，在第一电导率探针输出电流信号时，第二电导率探针同时也会有一个电流信号的采集过程；
如图2所示，当第二电导率探针将实时电流信号传输至电导率采集电路，初步完成一组电导率信号的收发过程；
电导率采集电路将收到的电平信号进行一个预处理，同时通过第二信号缩放电路进行信号的缩放，能够使之跟处理器的ADC-2接口进行电平匹配；
经由以上电路处理后，所产生的电平信号与处理器的ADC-2接口进行连接，如图2所示，此ADC-2接口为信号输入口；在此主要为功能为信号传导；
如图2所示，采用了型号为HK3022的压力感应器，压力感应器测量精度可达+1.0％FSO，同时，响应时间<2ms，确保稳定准确的采集当前管道的流体压力；
如图2所示，压力感应器将采集的数据交由第二数模转换电路，由第二数模转换电路对信号进行数模的转换以及滤除杂波等；
如图2所示，得到的信号将通过第三信号缩放电路进行电平的匹配，即对转换过来的模拟信号进行缩放处理；
如图2所示，经由以上电路处理后，所产生的电平信号与处理器的ADC-1接口进行连接，此ADC-1接口为信号输入口；在此主要为功能为信号传导；
以上各单元即完成了对管道内各路参数的采集以及处理，最后交由处理器进行解码计算，如图2所示，处理器采用了型号为STM32F103的微处理器；
如图2所示，数据缓存单元主要是为了配合处理器进行一个数据的缓存，采集到的数据以及运算出来的检测结果都可以保存至数据缓存单元，以供处理器随时调用，可以使用存储器实现；
如图2所示，外部时钟单元除了提供处理器待机运行的时钟频率，同时还提供给处理器内部时钟单元一个独立的供电，可以由时钟电路实现；
如图2所示，供电单元为锂电池独立供电，搭载3.7V的锂电池，再通过供电单元转换出各种电压，保障信号采集单元，处理器以及数显单元的正常工作；
如图2所示，采用数显方式，即搭载数字LED显示屏，此显示屏由处理器直接进行驱动，在驱动点亮数码模块之后，处理器再从数据缓存单元将运算得出的各项数据推送给数显单元，然后再通过数字屏将结果实时显示出来。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
