管道排水流量計在物聯(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。人機界面設(shè)備（如觸摸屏和管道排水流量計）的改進(jìn)也有所幫助。盡管如此，由于堅固性和易用性，在某些情況下控制系統(tǒng)仍需要機械流量計。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時，有時會出現(xiàn)問題。
這些情況包括叉車駕駛員必須控制入口通道的時間，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，管道排水流量計是一個更好的選擇。即使那樣，管道排水流量計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)和能量收集流量計應(yīng)用
遷移到IIoT框架時，通常可以使用現(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，并且這些位置上**可用的電源時。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。就停機時間而言，重新配置可能會造成高昂的代價，因此，任何可以縮短重新配置時間的技術(shù)或解決方案都應(yīng)從設(shè)計人員和工廠技術(shù)人員的角度進(jìn)行重新審視。能量收集流量計就是這樣一種省時的解決方案。
大多數(shù)工廠機器都聯(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，必須在工廠車間操作設(shè)備是不切實際的或不方便的，或兩者兼而有之，以在設(shè)備位置控制系統(tǒng)。此類情況包括遠(yuǎn)程打開和關(guān)閉門，打開和關(guān)閉高壓設(shè)備，操作設(shè)備升降機，打開和關(guān)閉閥門，控制環(huán)保或敏感設(shè)備或設(shè)備或配置通風(fēng)系統(tǒng)。有時，操作流量計無法安裝在一個地方，必須是可移動的，或者可用的安裝區(qū)域是玻璃或混凝土，因此無法固定安裝支架。
盡管這些都是截然不同的應(yīng)用程序，但它們都有一個共同點-它們是非標(biāo)準(zhǔn)的交換機應(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。針對這些不尋常的應(yīng)用，采埃孚電子開發(fā)了無線管道排水流量計，例如AFIS-5003能量采集管道排水流量計（圖1）。該流量計是獨立的，無需維護(hù)，不需要其他組件即可正常運行。
AFIS-5003看起來像標(biāo)準(zhǔn)的管道排水流量計，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)線從流量計垂直延伸，而不是背面有兩個觸點安裝凸耳。該線是用于將流量計動作發(fā)送到兼容接收器的天線。流量計通過轉(zhuǎn)換按下流量計時產(chǎn)生的能量來獲取功率。按下流量計的一側(cè)需要1.12磅（lb）的力，該力由小型內(nèi)部發(fā)電機產(chǎn)生。
發(fā)生器輸出的電壓足以瞬時發(fā)送一系列330微瓦（μW）48位數(shù)據(jù)包（稱為電報），該數(shù)據(jù)包將流量計的狀態(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，電報被傳輸3次，盡管該交換機可以配置為*多傳輸7個電報以提高可靠性。每個傳輸?shù)碾妶笾g的延遲是偽隨機間隔的，這有助于克服任何周期性的RF干擾，包括可能同時激活的其他AFIS-5003流量計。每個電報均包含流量計的**ID號，流量計狀態(tài)以及為該流量計促動而發(fā)送的電報總數(shù)。
AFIS-5003流量計的額定驅(qū)動力為100,000次，使其足夠堅固，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。該管道排水流量計的防護(hù)等級為IP40，因此雖然不防潮，但仍可以防塵。對于工業(yè)環(huán)境，建議將交換機安裝在小機箱中。外殼應(yīng)該是塑料的，因為金屬會干擾無線信號的傳輸。
由于該流量計不需要電源，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。如果接收電報時遇到問題，這也有助于進(jìn)行故障排除，因為電池壽命不是診斷問題。此外，無需為交換機提供外部電源，從而簡化了工廠布局。如有必要，可以在幾秒鐘內(nèi)輕松地將交換機移至另一個位置，而無需安排維護(hù)人員重新安置交換機和電源。