電磁流量計轉(zhuǎn)換器及傳感器的探討 一
電磁流量計是依據(jù)法拉第電磁感應原理來測量導電流體體積流量的流量儀表。轉(zhuǎn)換器將傳感器感應電動勢信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準電流輸出或數(shù)字通訊信號,是電磁流量計的關(guān)鍵組成部件。轉(zhuǎn)換器的設計主要涉及兩個問題:一是由前端傳感器勵磁方式?jīng)Q定的信號處理方式,二是轉(zhuǎn)換器抑制、消除各個干擾的處理能力。
工頻勵磁流量計測量窗口比較寬,而且可以測量液固兩相混合液,可以彌補低頻
(1/8"--1/32工頻)矩形波勵磁流量計只能測量液體流量的缺陷。但采用工頻勵磁會引入微分干擾、同相干擾,給轉(zhuǎn)換器的設計帶來很大難度。以前的轉(zhuǎn)換器集成度不高,其穩(wěn)定性、抗干擾性等各方面比較差,且體積龐大,無法滿足當前工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的需要。
針對以上問題,本文設計了一種基于工頻勵磁的電磁流量計新型轉(zhuǎn)換器,主要工作為:
(1)著重解決轉(zhuǎn)換器的抗干擾問題:提出了一種消除微分干擾和同相干擾的新方法,即通過三角函數(shù)關(guān)系來消除微分干擾和同相干擾,并采用集成電路實現(xiàn)了基于此方法的硬件電路;
(2)對于參考信號的選取,采用變壓器作為參考信號;
(3)對于勵磁頻率波動導致流量信號和參考信號帶來相位差不確定的問題,利用對稱方法使得兩信號相位差恒定;
(4)對于電源電壓幅值的波動帶來的誤差,利用除法器來消除。
實驗表明:新型轉(zhuǎn)換器提高了抗干擾性、零點的穩(wěn)定性和測量精度。轉(zhuǎn)換器還增加了液晶顯示、實時時鐘、RS.232接口等智能模塊,使用方便,成本較低。
1緒論
1.1引言
流量與溫度、壓力、物位等的測量同為熱工測量,是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程控制中的重要測定的參數(shù)之一。流量測量還與人們的日常生活有著密不可分的關(guān)系。因此,作為流量測量的流量計應用范圍廣闊,其應用遍及鋼鐵、冶金、給水、排水、石油、化工、食品、醫(yī)療、環(huán)保、航空、航海、航天、農(nóng)業(yè)灌溉等部門‘11。
流量測量的目的和意義:一是“監(jiān)控目的’’,流量測量是在生產(chǎn)過程中給管理者或控制系統(tǒng)提供流量測量的準確數(shù)值,以便做出合理地判斷與調(diào)節(jié),達到優(yōu)良的控制,提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量。二是“計量目的’’,流量測量從經(jīng)濟利益出發(fā),為供需雙方計量交接貿(mào)易的流體總量提供合理的貿(mào)易結(jié)算數(shù)值。利用連續(xù)累計一段時間內(nèi)的總量值,為貿(mào)易結(jié)算和總量控制提供科學的、可靠的流體總體積或總質(zhì)量。油、蒸汽、水、熱量等產(chǎn)品和資源作為買賣商品。
電磁流量計