CN102832888B - 科氏力质量流量计驱动放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及科氏力质量流量计，具体为一种大口径科氏力质量流量计驱动放大器，解决了现有科氏力质量流量计的驱动放大器复杂且成本较高的问题，通过底板固定于连通管上的防爆外壳、以及置于防爆外壳内的驱动放大电路，驱动放大电路包括与转换器的信号线电连接的负载匹配器、与负载匹配器电连接且输出端与驱动器电连接的功率放大模块、与功率放大模块的电源端电连接的线性稳压电源，负载匹配器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、以及隔离元件，功率放大模块的输出端和一端接地的驱动线圈电感的另一端电连接，连通管与连接板之间固定有过线管，防爆外壳与固定于所述连接板上且包覆测量管的壳体通过防爆接头机械连接。
Description
技术领域
本发明涉及科氏力质量流量计，具体为一种大口径科氏力质量流量计驱动放大器。
背景技术
科氏力质量流量计是二十世纪八十年代初推出的，一种利用科里奥利原理直接测量流经封闭管道的介质的质量流量的流量计。
传感器测量管以其某种固有频率稳定振动，是科氏力流量计正常工作的前提条件，驱动放大器可以为大口径科氏力质量流量计或用于测量泥浆、煤泥等高密度流体、两相流或高温情况等的科氏力质量流量计提供较大的驱动功率从而保证测量管的正常振动。专利号为01818475.8的科氏流量计揭露了一种的通用辅助放大器，包括屏蔽电路、驱动电路、离线开关电源、环境无害外罩等，其电路复杂且成本较高，并且环境无害外罩与传感器的连接方式复杂，使用时极不方便且增加了成本。
发明内容
本发明为了解决现有科氏力质量流量计的驱动放大器复杂且成本较高的问题，提供了一种科氏力质量流量计驱动放大器。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种科氏力质量流量计驱动放大器，包括防爆外壳、以及置于防爆外壳内的驱动放大电路，所述防爆外壳通过底板固定于连通管上，连通管与连接板之间固定有过线管，所述防爆外壳与固定于所述连接板上且包覆测量管的壳体还通过防爆接头机械连接，所述过线管的两端分别焊接在所述连通管与所述连接板上，所述驱动放大电路包括与转换器的信号线电连接的负载匹配器、与所述负载匹配器电连接且输出端与驱动线圈电感电连接的功率放大模块、与所述功率放大模块的电源端电连接的线性稳压电源，所述负载匹配器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、以及隔离元件，所述功率放大模块的输出端和一端接地的所述驱动线圈电感的另一端电连接。
作为一种优选方式：所述隔离元件为电容式隔离元件。
本发明的有益效果是：本发明防爆外壳、驱动放大电路简单且成本较低，而且与连接板、转换器之间的连接方式简单，操作方便，极大地降低了成本，解决了现有科氏力质量流量计的驱动放大器复杂且成本较高的问题，其驱动放大电路可广泛适用于所有的科氏力质量流量计或振动管密度计，尤其是大口径科氏力质量流量计或振动管密度计。
附图说明
图1是带本发明驱动放大器的科氏力质量流量计结构图。
图2是本发明的电路连接示意图。
图3是本发明的机械连接结构图。
图4是本发明的电路图。
图中：1-转换器；2-测量管；3-连接板；4-驱动器；5-测温元件；6-进检测传感器；7-出检测传感器；8-进口集合管；9-出口集合管；10-法兰；11-连通管；13-底板；14-防爆外壳；15-壳体；16-过线管；17-负载匹配器；18-功率放大模块；19-线性稳压电源；20-防爆接头；21-隔离元件。
具体实施方式
如图1所示：带本发明驱动放大器的科氏力质量流量计，包括传感器、驱动放大器、以及转换器；所述传感器包括两个平行的测量管，安装于测量管的中部并将测量管分为进口段和出口段且用于激励两个测量管产生谐振的驱动器，安装于测量管一端的测温元件，对称安装于测量管的进口段和出口段上的进、出检测传感器，连接两个测量管进、出口端的进、出口集合管，固定于进、出口集合管另一端的法兰，以及两端分别固定于进、出口集合管上的连通管；连接进、出口集合管的两端分别固定于进、出口集合管两端部的连接板，固定于连接板上且包覆测量管的壳体，所述连通管上固定有驱动放大器和转换器。
工作时，防爆外壳内的驱动放大电路将转换器的驱动信号放大后传给驱动器使两个测量管均绕X--X轴振动且方向相反；当流体经测量管，流体在振动力作用下会产生科氏力（科里奥利力，简称为科氏力，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述）并作用于测量管使两个测量管发生绕Y—Y轴的扭转。进口段的流体与出口段的流体受到科氏力的方向相反，使测量管进口段的相位落后于驱动信号的相位，而测量管出口段的相位则超前于驱动信号的相位；这样对称安装在测量管进出口段的进、出检测传感器会检测到相位不同的两个信号，这两个信号的相位差与流经测量管的流体的质量流量成正比。进、出检测传感器将测得的信号均送给转换器，转换器对检测到的信号经过处理后解算出流体的密度、质量流量、体积流量、温度、累计质量流量等参数，或直接显示或送入DCS系统。同时，温度元件可间接检测流体的温度，并将温度信号送给转换器，用于修正流体的流量系数。
如图2、图3所示：驱动放大器包括通过底板固定在连通管上的防爆外壳、以及置于防爆外壳内的驱动放大电路；所述连通管与连接板之间固定有过线管；所述防爆外壳上固定有另一端固定于连接板上且两端分别与防爆外壳和壳体相通的防爆接头。所述驱动放大电路包括与转换器的信号线相连的负载匹配器、与负载匹配器相连且输出端与驱动器相连的功率放大模块、以及与功率放大模块的电源端相连的线性稳压电源。
工作时，线性稳压电源将交流电或直流电转换为功率放大模块所需的电压、电流并为功率放大模块提供稳定的电压、电流；负载匹配器使转换器的信号无失真无衰减的传输给功率放大模块并防止功率放大模块的信号反馈给转换器，同时可隔离转换器与功率放大模块之间的直流信号；功率放大模块将转换器提供的信号放大后提供给传感器的驱动器；
进一步地，所述连通管与连接板之间固定有过线管，所述防爆外壳上固定有另一端固定于连接板上且两端分别与防爆外壳和壳体相通的防爆接头；转换器的信号线从连通管内穿过过线管进入壳体内与测温元件、进检测传感器、出检测传感器相连，转换器的信号线还从连通管内部经过过线管进入壳体内后再经防爆接头进入防爆外壳内与驱动放大电路的负载匹配器相连，驱动放大电路的功率放大模块的输出线经防爆接头进入壳体内与驱动器相连。
如图4所示，负载匹配器包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、隔离元件；功率放大模块的输出端与另一端与地相连的驱动线圈电感L相连而；第四电阻R4的一端与功率放大模块的反相输入端相连而另一端与功率放大模块的输出端相连；第三电阻R3的一端与功率放大模块的反相输入端相连而另一端与地相连；第二电阻的一端与功率放大模块的同向输入端相连而另一端与地相连；第二电阻R2的两端并联有由第一电阻R1、隔离元件组成的串联电路，第一电阻R1的一端与转换器的信号线相连。所述隔离元件为电容式隔离元件。
Claims (1)
1.一种科氏力质量流量计驱动放大器，包括防爆外壳、以及置于防爆外壳内的驱动放大电路，所述防爆外壳通过底板固定于连通管上，连通管与连接板之间固定有过线管，其特征在于：所述防爆外壳与固定于所述连接板上且包覆测量管的壳体还通过防爆接头机械连接，所述过线管的两端分别焊接在所述连通管与所述连接板上，所述驱动放大电路包括与转换器的信号线电连接的负载匹配器、与所述负载匹配器电连接且输出端与驱动线圈电感电连接的功率放大模块、与所述功率放大模块的电源端电连接的线性稳压电源，所述负载匹配器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及隔离元件，所述功率放大模块的输出端和一端接地的所述驱动线圈电感的另一端电连接，所述第四电阻的一端与功率放大模块的反相输入端相连而另一端与功率放大模块的输出端相连；第三电阻的一端与功率放大模块的反相输入端相连而另一端与地相连；第二电阻的一端与功率放大模块的同向输入端相连而另一端与地相连；第二电阻的两端并联有由第一电阻、隔离元件组成的串联电路，第一电阻的一端与转换器的信号线相连；所述隔离元件为电容式隔离元件。
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