管道排水流量计在物联网和能量收集流量应用

由于改进的基于传感器的监控，工业物联网（IIoT）的进步已转化为提高工厂和制造效率。人机界面设备（如触摸屏和管道排水流量计）的改进也有所帮助。尽管如此，由于坚固性和易用性，在某些情况下控制系统仍需要机械流量计。当必须在离被控制设备一定距离的位置操作该流量计时，有时会出现问题。
这些情况包括叉车驾驶员必须控制入口通道的时间，或者正常情况下难以接近要控制的设备或处于环保位置。在这种情况下，当布线不可行且成本高昂时，管道排水流量计是一个更好的选择。即使那样，管道排水流量计的操作也要取决于电池寿命，因此需要维护以定期充电或更换电池。
物联网和能量收集流量计应用
迁移到IIoT框架时，通常可以使用现有设备，尤其是当使用传统的壁挂式设备和管道排水流量计，并且这些位置上随时可用的电源时。然而，许多制造设施被构造为易于配置的，从而可以快速拆卸和重新配置本组装线以制造不同的产品。就停机时间而言，重新配置可能会造成高昂的代价，因此，任何可以缩短重新配置时间的技术或解决方案都应从设计人员和工厂技术人员的角度进行重新审视。能量收集流量计就是这样一种省时的解决方案。
大多数工厂机器都联网到主控制中心，并且可以从该中央位置进行配置。但是，在某些情况下，必须在工厂车间操作设备是不切实际的或不方便的，或两者兼而有之，以在设备位置控制系统。此类情况包括远程打开和关闭门，打开和关闭高压设备，操作设备升降机，打开和关闭阀门，控制环保或敏感设备或设备或配置通风系统。有时，操作流量计无法安装在一个地方，必须是可移动的，或者可用的安装区域是玻璃或混凝土，因此无法固定安装支架。
尽管这些都是截然不同的应用程序，但它们都有一个共同点-它们是非标准的交换机应用程序，在这些应用程序中，常规安装，有线连接和维护程序均不适用。针对这些不寻常的应用，采埃孚电子开发了无线管道排水流量计，例如AFIS-5003能量采集管道排水流量计（图1）。该流量计是独立的，无需维护，不需要其他组件即可正常运行。
AFIS-5003看起来像标准的管道排水流量计，可以安装在标准的27 x 12毫米（mm）安装孔中。但是，有一条70 mm的导线从流量计垂直延伸，而不是背面有两个触点安装凸耳。该线是用于将流量计动作发送到兼容接收器的天线。流量计通过转换按下流量计时产生的能量来获取功率。按下流量计的一侧需要1.12磅（lb）的力，该力由小型内部发电机产生。
发生器输出的电压足以瞬时发送一系列330微瓦（μW）48位数据包（称为电报），该数据包将流量计的状态发送到兼容的接收器。AFIS-5003在915兆赫兹（MHz）频段上进行传输，电报被传输3次，尽管该交换机可以配置为最多传输7个电报以提高可靠性。每个传输的电报之间的延迟是伪随机间隔的，这有助于克服任何周期性的RF干扰，包括可能同时激活的其他AFIS-5003流量计。每个电报均包含流量计的唯一ID号，流量计状态以及为该流量计促动而发送的电报总数。
AFIS-5003流量计的额定驱动力为100,000次，使其足够坚固，可以经常使用。工作温度为-40°C至+ 85°C，因此适用于大多数工业环境。该管道排水流量计的防护等级为IP40，因此虽然不防潮，但仍可以防尘。对于工业环境，建议将交换机安装在小机箱中。外壳应该是塑料的，因为金属会干扰无线信号的传输。
由于该流量计不需要电源，因此不需要充电或更换电池，从而省去了昂贵的维护程序。如果接收电报时遇到问题，这也有助于进行故障排除，因为电池寿命不是诊断问题。此外，无需为交换机提供外部电源，从而简化了工厂布局。如有必要，可以在几秒钟内轻松地将交换机移至另一个位置，而无需安排维护人员重新安置交换机和电源。