管道排水流量計(jì)在物聯(lián)網(wǎng)和能量收集流量應(yīng)用

由于改進(jìn)的基于傳感器的監(jiān)控，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的進(jìn)步已轉(zhuǎn)化為提高工廠和制造效率。人機(jī)界面設(shè)備（如觸摸屏和管道排水流量計(jì)）的改進(jìn)也有所幫助。盡管如此，由于堅(jiān)固性和易用性，在某些情況下控制系統(tǒng)仍需要機(jī)械流量計(jì)。當(dāng)必須在離被控制設(shè)備一定距離的位置操作該流量計(jì)時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
這些情況包括叉車(chē)駕駛員必須控制入口通道的時(shí)間，或者正常情況下難以接近要控制的設(shè)備或處于環(huán)保位置。在這種情況下，當(dāng)布線不可行且成本高昂時(shí)，管道排水流量計(jì)是一個(gè)更好的選擇。即使那樣，管道排水流量計(jì)的操作也要取決于電池壽命，因此需要維護(hù)以定期充電或更換電池。
物聯(lián)網(wǎng)和能量收集流量計(jì)應(yīng)用
遷移到IIoT框架時(shí)，通?？梢允褂矛F(xiàn)有設(shè)備，尤其是當(dāng)使用傳統(tǒng)的壁掛式設(shè)備和管道排水流量計(jì)，并且這些位置上**可用的電源時(shí)。然而，許多制造設(shè)施被構(gòu)造為易于配置的，從而可以快速拆卸和重新配置本組裝線以制造不同的產(chǎn)品。就停機(jī)時(shí)間而言，重新配置可能會(huì)造成高昂的代價(jià)，因此，任何可以縮短重新配置時(shí)間的技術(shù)或解決方案都應(yīng)從設(shè)計(jì)人員和工廠技術(shù)人員的角度進(jìn)行重新審視。能量收集流量計(jì)就是這樣一種省時(shí)的解決方案。
大多數(shù)工廠機(jī)器都聯(lián)網(wǎng)到主控制中心，并且可以從該中央位置進(jìn)行配置。但是，在某些情況下，必須在工廠車(chē)間操作設(shè)備是不切實(shí)際的或不方便的，或兩者兼而有之，以在設(shè)備位置控制系統(tǒng)。此類(lèi)情況包括遠(yuǎn)程打開(kāi)和關(guān)閉門(mén)，打開(kāi)和關(guān)閉高壓設(shè)備，操作設(shè)備升降機(jī)，打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)，控制環(huán)?；蛎舾性O(shè)備或設(shè)備或配置通風(fēng)系統(tǒng)。有時(shí)，操作流量計(jì)無(wú)法安裝在一個(gè)地方，必須是可移動(dòng)的，或者可用的安裝區(qū)域是玻璃或混凝土，因此無(wú)法固定安裝支架。
盡管這些都是截然不同的應(yīng)用程序，但它們都有一個(gè)共同點(diǎn)-它們是非標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)應(yīng)用程序，在這些應(yīng)用程序中，常規(guī)安裝，有線連接和維護(hù)程序均不適用。針對(duì)這些不尋常的應(yīng)用，采埃孚電子開(kāi)發(fā)了無(wú)線管道排水流量計(jì)，例如AFIS-5003能量采集管道排水流量計(jì)（圖1）。該流量計(jì)是獨(dú)立的，無(wú)需維護(hù)，不需要其他組件即可正常運(yùn)行。
AFIS-5003看起來(lái)像標(biāo)準(zhǔn)的管道排水流量計(jì)，可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)的27 x 12毫米（mm）安裝孔中。但是，有一條70 mm的導(dǎo)線從流量計(jì)垂直延伸，而不是背面有兩個(gè)觸點(diǎn)安裝凸耳。該線是用于將流量計(jì)動(dòng)作發(fā)送到兼容接收器的天線。流量計(jì)通過(guò)轉(zhuǎn)換按下流量計(jì)時(shí)產(chǎn)生的能量來(lái)獲取功率。按下流量計(jì)的一側(cè)需要1.12磅（lb）的力，該力由小型內(nèi)部發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。
發(fā)生器輸出的電壓足以瞬時(shí)發(fā)送一系列330微瓦（μW）48位數(shù)據(jù)包（稱為電報(bào)），該數(shù)據(jù)包將流量計(jì)的狀態(tài)發(fā)送到兼容的接收器。AFIS-5003在915兆赫茲（MHz）頻段上進(jìn)行傳輸，電報(bào)被傳輸3次，盡管該交換機(jī)可以配置為*多傳輸7個(gè)電報(bào)以提高可靠性。每個(gè)傳輸?shù)碾妶?bào)之間的延遲是偽隨機(jī)間隔的，這有助于克服任何周期性的RF干擾，包括可能同時(shí)激活的其他AFIS-5003流量計(jì)。每個(gè)電報(bào)均包含流量計(jì)的**ID號(hào)，流量計(jì)狀態(tài)以及為該流量計(jì)促動(dòng)而發(fā)送的電報(bào)總數(shù)。
AFIS-5003流量計(jì)的額定驅(qū)動(dòng)力為100,000次，使其足夠堅(jiān)固，可以經(jīng)常使用。工作溫度為-40°C至+ 85°C，因此適用于大多數(shù)工業(yè)環(huán)境。該管道排水流量計(jì)的防護(hù)等級(jí)為IP40，因此雖然不防潮，但仍可以防塵。對(duì)于工業(yè)環(huán)境，建議將交換機(jī)安裝在小機(jī)箱中。外殼應(yīng)該是塑料的，因?yàn)榻饘贂?huì)干擾無(wú)線信號(hào)的傳輸。
由于該流量計(jì)不需要電源，因此不需要充電或更換電池，從而省去了昂貴的維護(hù)程序。如果接收電報(bào)時(shí)遇到問(wèn)題，這也有助于進(jìn)行故障排除，因?yàn)殡姵貕勖皇窃\斷問(wèn)題。此外，無(wú)需為交換機(jī)提供外部電源，從而簡(jiǎn)化了工廠布局。如有必要，可以在幾秒鐘內(nèi)輕松地將交換機(jī)移至另一個(gè)位置，而無(wú)需安排維護(hù)人員重新安置交換機(jī)和電源。