阅读说明：本技术 一种宽电压供电的电磁流量计转换器 (Electromagnetic flowmeter converter with wide voltage power supply ) 是由 朱好仁 刘朝刚 胡名诚 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种宽电压供电的电磁流量计转换器，包括圆柱形的外壳、位于所述外壳两侧的接线端口、位于所述外壳中部的传感器接口、位于所述外壳前端的液晶板、位于所述液晶板后方且与所述液晶板相连的CPU主板、位于所述外壳后端且与所述CPU主板相连的电源接线板，所述电源接线板上设有用于励磁线和信号线接线的接线口，所述电磁流量计转换器为宽电压供电，其供电电路包括双路隔离开关电源电路和低压供电电路。本发明可实现宽电压供电，且在连接传感器时无需拆开电磁流量计转换器外壳，接线效率高，接线质量稳定。(The invention relates to an electromagnetic flowmeter converter with wide voltage power supply, which comprises a cylindrical shell, wiring ports positioned on two sides of the shell, a sensor interface positioned in the middle of the shell, a liquid crystal panel positioned at the front end of the shell, a CPU (central processing unit) mainboard positioned behind the liquid crystal panel and connected with the liquid crystal panel, and a power supply wiring board positioned at the rear end of the shell and connected with the CPU mainboard, wherein the power supply wiring board is provided with wiring ports for wiring an excitation wire and a signal wire, the electromagnetic flowmeter converter is supplied with wide voltage, and a power supply circuit of the electromagnetic flowmeter converter comprises a double-way isolating switch power supply circuit and a low-voltage power supply circuit. The invention can realize wide voltage power supply, does not need to disassemble the shell of the electromagnetic flowmeter converter when connecting the sensor, and has high wiring efficiency and stable wiring quality.)

一种宽电压供电的电磁流量计转换器

技术领域

本发明涉及电磁流量计的技术领域，具体涉及一种宽电压供电的电磁流量计转换器。

背景技术

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律，电磁流量计的测量管道中空、无任何机械部件，不堵、不腐，稳定性好，测量精度高，基本可以做到免维护，非常适合国情(供热循环水长期不换，水质很差)，因此被广泛的应用于化工，食品，造纸，矿冶，环保，水利，钢铁，石油，制药、空调等工业及民用领域中，用来测量各种酸碱、盐溶液，泥浆，矿浆，纸浆，水煤浆，玉米浆，纤维浆，粮浆，石灰乳，污水，冷却原水，双氧水，啤酒，麦汁等各种导电液体介质的体积流量。纸浆、粘稠液体和悬浮液等也可以测量。

因行业多样、对供电方式和电压等级有多种要求的特别出口国家、市电等级不同等多种原因，更需要宽电压供电方式：至少需要一种AC220V供电，一种DC24V供电的电磁流量计。而电磁流量计是高精密仪表，对电源的要求比较高，正常情况下需要两组以上相互隔离的直流电源，每一组电源还要转变成多个电压等级，电磁流量计转换器因壳体空间有限，不可能把电源体积做的很大，同时也不经济。正常情况下，都是通过标准的开关电源来实现2组隔离电源，其电源电压要求是AC220，实际使用可以为AC80V-AC240V，这种电源比较经济和实用。AC220V供电的电路转换成多组隔离直流电源的电路非常普遍，而DC24V供电转换成2组以上隔离电源比较复杂，因此两种供电方式的电磁流量计转换器通常都是相互独立的，电磁流量计转换器只能是AC220V供电和DC24V供电的一种，在项目使用时很不方便。为了适合多种受电方式，电磁流量计转换器需要有多种受电方式的产品，除了AC220V和DC24V，还有其他电压等级的产品，这对电磁流量计转换器厂家的生产不方便，需要采购不同电压等级的电磁流量计转换产品，对于电磁流量计的经销商来说需要采购和备货不同等压等级的电磁流量计，这三个环节都需要不同的备货，这就无形中增加了库存和成本。特别是近年来电磁流量计出口到多个国家，各个国家的电压等级不同，供电电源(开关电源)提供的电压级别也很多，导致使用很不方便，为了供电问题，需要增加很多额外的成本，急需一种宽电压供电方式的电磁流量计转换器。

另外，在电磁流量计生产过程中，电磁流量计转换器和电磁流量计传感器对接时需要先手工接线，缠绕胶布，再通过螺丝组装，再验证电磁流量计的功能，发现有问题，需要再拆掉螺丝，再把包好的线剥开，这样需要花费很多时间，很不方便，并且接线时无法把屏蔽层复原，接线质量不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种宽电压供电的电磁流量计转换器，可实现宽电压供电，且在连接传感器时无需拆开电磁流量计转换器外壳，接线效率高，接线质量稳定。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种宽电压供电的电磁流量计转换器，包括圆柱形的外壳、位于所述外壳两侧的接线端口、位于所述外壳中部的传感器接口、位于所述外壳前端的液晶板、位于所述液晶板后方且与所述液晶板相连的CPU主板、位于所述外壳后端且与所述CPU主板相连的电源接线板，所述电源接线板上设有用于励磁线和信号线接线的接线口，所述宽电压供电的电磁流量计转换器的供电电路包括双路隔离开关电源电路和低压供电电路。

优选地，所述接线口位于所述传感器接口下方出口处对应于所述电源接线板的上部位置处。

优选地，所述电源接线板上位于所述接线口上方设有励磁线和信号线的接线端子。

优选地，所述宽电压供电的电磁流量计转换器的供电方式为直流供电和交流供电的一种，其供电电路包括双路隔离开关电源电路和低压供电电路，所述低压供电电路把低压电通过整流变成正负方向相同的直流电，再经过升压电路升压到高压范围内的电压值，提供给所述双路隔离开关电源电路。

优选地，所述宽电压供电的电磁流量计转换器的交流供电范围为AC3.0V-AC280V，直流供电范围为DC3.0V-DC400V。

优选地，所述低压供电电路包括前端保护电路和升压电路。

优选地，所述前端保护电路包括低压接线端子J2、热敏电阻RX2、压敏电阻RY2、安规电容CX2，所述低压接线端子J2的一二脚分别与热敏电阻RX2和压敏电阻RY2一端连接，所述热敏电阻RX2的另一端和所述压敏电阻RY2另一端连接，所述压敏电阻RY2与安规电容CX2两端并联。

优选地，所述升压电路包括升压主芯片U6、整流桥DH2、电容EC8、电感L4、快恢复二极管D10、滤波电容C64、滤波电容C58、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电容C25、比较电容C55，所述升压主芯片U6选用BP1808；所述安规电容CX2的一端与整流桥DH2的第1脚相连，所述安规电容CX2的另一端与整流桥DH2的第2脚相连，所述整流桥DH2的第3脚分别与电容EC8的正端和电感L4的一端相连，所述整流桥DH2的第4脚分别与所述电容EC8的负端和电源地相连；所述升压主芯片U6的第5脚分别与所述电感L4的另一端和快恢复二极管D10的正端相连，第6脚经过滤波电容C64接地，第3脚经过滤波电容C58接地，第4脚直接经接地，第7脚分别与快恢复二极管D10的负端、电阻R105、电阻R106及电容C25的一端接线，第1脚分别与电阻R107的一端及电阻R106的另一端连接，第2脚经过比较电容C55接地，第8脚分别与电阻R105的另一端连接；所述电容C25的另一端接地，经过滤波电容C64接地；所述电阻R107的另一端接地。

优选地，所述电源接线板背面设有CPU主板接线端子，所述电源接线板通过CPU主板上的软排线与所述CPU主板接线端子相连。

优选地，所述液晶板上设有排母，所述CPU主板上设有对应的排针，所述液晶板和所述CPU主板通过所述排母和排针实现电性连接。

本发明的有益效果有：

1、本发明通过在电源接线板上设置用于电磁流量计传感器的励磁线和信号线接线的接线口，生产或维修时电磁流量传感器与电磁流量计传感器对接时，电磁流量计传感器的励磁线和信号线可以直接穿过接线口接于励磁线和信号线的接线端子上，实现直接在电磁流量计转换器外壳后端完成接线，无需拆开电磁流量计转换器外壳，接线方便快捷，接线质量高，且更换方便。

2、本发明通过低压供电电路把低压电通过整流变成正负方向相同的直流电，再经过升压电路升压到高压范围内的电压值，提供给开关电源电路，解决了低电压的供电问题，是一种真正意义的宽电压供电，供电电压可以是直流供电，供电范围为DC3.0V-DC400V；也可以是交流供电，供电范围为AC3.0V-AC280V。可以适用绝大多数国家供电电源标准，无需再额外配备电源，使用非常方便。

3、本发明的电源接线板和CPU主板通过软排线和接线端子连接，连接方便，不需要接线。

4、本发明的液晶板和CPU主板通过排母和排针连接，连接方便，拆装效率高。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的供电电路图。

具体实施方式

电磁流量计包含两个部分：即电磁流量计转换器和电磁流量计传感器，电磁流量计传感器有两跟励磁线和三根信号线与电磁流量计转换器电连接。

如图1-2所示，一种宽电压供电的电磁流量计转换器，包括圆柱形的外壳1、位于所述外壳两侧的接线端口2、位于所述外壳中部的传感器接口3、位于所述外壳前端的液晶板4、位于所述液晶板4后方且与所述液晶板4相连的CPU主板5、位于所述外壳1后端且与所述CPU主板5相连的电源接线板6，所述电源接线板6上设有用于电磁流量计传感器的励磁线和信号线接线的接线口7，所述接线口7位于所述传感器接口3下方出口处对应于所述电源接线板6的上部位置处。所述电源接线板6上位于所述接线口7上方设有电磁流量计传感器的励磁线和信号线的接线端子8。在电磁流量计转换器与电磁流量计传感器接线时，电磁流量计传感器的励磁线和信号线直接穿过接线口7接于励磁线和信号线的接线端子8上，实现直接在电磁流量计转换器外壳1后端完成接线，无需拆开电磁流量计转换器外壳1，接线方便快捷，接线质量高，且更换方便。

所述电源接线板6背面设有CPU主板接线端子9，所述电源接线板6通过CPU主板5上的软排线与所述CPU主板接线端子9相连，连接方便，不需要接线。

所述液晶板4上设有排母，所述CPU主板5上设有对应的排针，所述液晶板4和所述CPU主板5通过所述排母和排针实现电连接，连接方便，拆装效率高。

如图3所示，为论述方便，把高于AC 30V小于AC 280V或高于DC40V小于DC400V的电压定于高电压；把高于AC 3V小于AC 30V或高于DC3V小于DC40V的电压定于低电压。

所述宽电压供电的电磁流量计转换器的供电电路包括双路隔离开关电源电路I和低压供电电路II，其中双路隔离开关电源电路I为常规的相互隔离的双路开关电源电路，可以在chipown官网上获得。为了保证较宽的电压供电，U1选用PN8147，这颗芯片可以在电压高于DC40V时可靠启动，也就是说在J1两端加载DC40V以上的电压可以正常工作，也就是高电压接到J1端子都是可以正常工作的，无论交流(AC)与直流(DC)，经过整流桥DH均变成正负方向相同的直流电。由于电子元器件都有一定的耐压，为了不至于损坏电子元器件又可以适合绝大多数的供电条件，这里限定最高电压为DC400V，AC280V的最大值基本接近于400V，也就是把AC280V整流为直流后最大值基本为DC400V。

所述低压供电电路II包括前端保护电路II1和升压电路II2，把低压电通过整流变成正负方向相同的直流电，再经过升压电路升压到高压范围内的电压值，提供给双路隔离开关电源电路I。

所述前端保护电路II1包括低压接线端子J2、热敏电阻RX2、压敏电阻RY2、安规电容CX2，所述低压接线端子J2的一二脚分别与热敏电阻RX2和压敏电阻RY2一端连接，所述热敏电阻RX2的另一端和所述压敏电阻RY2另一端连接，所述压敏电阻RY2与安规电容CX2两端并联。该部分电路可防止电压过高烧坏后续的元器件。

所述升压电路包括升压主芯片U6、整流桥DH2、电容EC8、电感L4、快恢复二极管D10、滤波电容C64、滤波电容C58、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电容C25、比较电容C55，所述升压主芯片U6选用BP1808，这颗芯片的输入/输出电压范围可达3V-60VDC，即把接入J2端子两段的电压从DC3V-60V升压到DC60V；所述安规电容CX2的一端与整流桥DH2的第1脚相连，所述安规电容CX2的另一端与整流桥DH2的第2脚相连，所述整流桥DH2的第3脚分别与电容EC8的正端和电感L4的一端相连，所述整流桥DH2的第4脚分别与所述电容EC8的负端和电源地相连；所述升压主芯片U6的第5脚分别与所述电感L4的另一端和快恢复二极管D10的正端相连，第6脚经过滤波电容C64接地，第3脚经过滤波电容C58接地，第4脚直接经接地，第7脚分别与快恢复二极管D10的负端、电阻R105、电阻R106及电容C25的一端接线，第1脚分别与电阻R107的一端及电阻R106的另一端连接，第2脚经过比较电容C55接地，第8脚分别与电阻R105的另一端连接；所述电容C25的另一端接地，经过滤波电容C64接地；所述电阻R107的另一端接地。

为了安全运行，把电阻R106选用470K，电阻R107选用10K，把电压限制在DC56V之内；电阻R105选用0.47欧，把输出电流限制为500mA范围内(200/0.4，调整电阻R105电阻值可以得到不同限流)，通过这个电路在双路隔离开关电源电路I的U1的第8脚上可以得到DC56V，通过二极管D6(本实施例选4007，二极管可以防止高压电流入电压升压电路，烧坏升压电路的元器件)，送到变压器T1的第一脚，如图3的网络标号VOUT。这样就可以以简单经济的方式实现真正意义的宽电压供电，即：供电电压可以是直流(DC)供电，直流供电范围为：DC3.0V-DC400V；也可以是交流供电。交流供电范围为：AC3.0V-AC280V。这种供电方式在实际应用中非常方便。

上述说明是示例性的而非限制性的。通过上述说明本领域技术人员可以意识到本发明的许多种改变和变形，其也将落在本发明的实质和范围之内。