CN1041036A - 电磁流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明的电磁流量计，用简单而独特的信号处理方法与技术，使其能改进励磁频率在最高励频率方式下工作，且具有高质量的静、动态性能。因而本发明的电磁流量计具有最快响应速度、稳定零点，对流动噪声不敏感和没有微分效应动态误差以及宽量程的优点，并能对脉动性流量，微小流量进行有效、可靠地测量。本发明简单可靠，成本低，容易实现。
Description
本发明涉及利用在流体上加一磁场来测量流体流量的电磁流量计，具体涉及在三值方波恒流励磁方式下具有改进的信号处理方法和相伴改进励磁频率达到励磁回路时间常数允许下最高频率的励磁频率方式的电磁流量计。
尽管电磁流量计中励磁回路的时间常数一般可在较高频率下稳态励磁，但迄今为止，励磁频率的高低会较严重地影响电磁流量计各项性能指标。目前，用高于市电十六分之一频率的励磁频率方式时，有响应速度快和流动噪声影响不大的优点，但会带来零点漂动和变送器电极间电容产生的微分效应动态误差问题;在用不超过市电十六分之一频率的励磁频率方式时，虽有零点漂动影响较小的优点，但会带来响应迟钝和游动噪声影响明显的问题;而用高低两个频率的励磁方式时，虽可改善一些零点漂动和游动噪声影响，但又使信号处理电路大大复杂，成本很高而难以实现。
另外，由于电磁流量计在较低流速测量时，从变送器来的信号中反映流量变化的值要远小于零点变动的值。特别在微小流速时两者要差数量级倍，因而会使信号无法放大。这使目前的电磁流量计在下限流量量程上必然降低精度或有不能反映实际流量的问题。
鉴于上述问题，本发明的主要目的是提供一种在三值方波恒流励磁方式下，具有最快响应速度且零点稳定、对流动噪声不敏感、没有微分效应动态误差以及下限量程较宽的电磁流量计。
本发明的实现是用改进的信号处理方法来相伴改进励磁频率达到励磁回路时间常数允许下最高频率的励磁频率方式，即用最高励磁频率方式保证具有最快的响应速度和对流动噪声不敏感的优点;用改进的信号处理方法又保证在上述优点下具有零点稳定和没有微分效应动态误差的优点。改进信号处理方法是把从变送器来的信号先处理产生成两路带有相对动态互补零点的信号。即在两路信号通道上，每一路不仅传送正向（或负向）励磁下的信号，而且还带有另一路在传送负向（或正向）励磁下信号的相对动态零点值。然后把这两路信号一同送入一个减法器进行减法处理。这样既消除了每一方向励磁下的信号动态零点值，又把两个方向励磁下的信号进行了同步整流。经过上述处理后的信号其幅值就直接正比于被测流量的流速。并且，由于上述信号处理是直接消除了变送器送来信号中的动态零点变动值，所以既使在微小流速测试时，也不会有因信号中零点变动值远远大于反映流速变化值而使信号放大器无法正常工作的问题。因而本发明能保证下限量程精度和增宽小流速测量范围。
图1是实现本发明的电路结构图，图2是图1中各逻辑控制信号时序以及信号处理过程示意图。
图1中数字1是励磁线圈。数字2是电磁流量计变送器的波导，即其是让流体通过的管子，它可以是绝缘材料或内衬绝缘材料的金属管子。数字3是与励磁线圈产生的磁场相垂直方向对称安装的两个电极，其把流体流动切割磁力线所产生的与流体流速成正比的电动势取出。前置放大器4是起消除共模电压和进行阻抗变换作用。数字5是两路带有相对动态互补零点的信号产生装置。其将V0信号分成两路，每一路是在逻辑控制信号S1（或S2）配合关系下由开关器SW1（或SW2）和电容C1（或C2）以及放大器Q1（或Q2）组成的采样保持器。即每一路把正向（或负向）励磁后，零励磁下信号稳定值保持住作为另一路的动态互补零点值，而让正向（或负向）励磁下的稳态信号通过。这样的两路信号，每一路中不仅保持了另一路信号中要消除的动态零点变化值，而且又传送了自己那一方向励磁下的稳态信号，图2中的V10以及V20信号示意了这样两路信号。图1中的数字6是增益补偿器，其中Q3以及Q4是使两路信号有相同的增益。数字7是一个减法器，其将两路信号中各自的动态零点变化值减去，并且也将两路信号进行了同步整流。其输出的信号幅值直接正比于被测流体的流速。图2中的V2示意了这样的信号。图1中数字8是一个为要得出所要标定值的信号放大器。图1中所有RC组成的滤波器是为消除信号中的一些高频噪声。数字9是产生逻辑控制信号S1，S2，S3，S4的装置。
数字10是一个正负双向恒流源，其执行三值方波恒流励磁动能。
本发明的实现是主要通过简单、独特的信号处理方法来完成的，其有效地消除了信号中静、动态零点变化。在用相伴改进励磁频率达到励磁回路时间常数充许下的最高励磁频率方式时，即可组成具有最快响应速度、零点稳定、对流动噪声不敏感和没有微分效应动态误差以及宽量程的高质量电磁流量计。而且其具有结构简单可靠，成本低易实现的优点。同时本发明能适应对脉动性流量、微小流量进行有效、可靠地测量。这是目前一般的电磁流量计所难以实现的。
Claims (1)
1、用在流体上加一磁场来测量流体流量的电磁流量计其特征是先把信号分成两路带有相对动态互补零点的信号，然后通过减法器来达到消除信号中静、动态零点变动值的信号处理方法和技术以及在前述方法下相伴用最高励磁频率方式相配合的电磁流量计工作的形式；
上述方法和技术中用来处理产生两路带有相对动态互补零点的信号的装置-两个采样保持器和其与相应逻辑控制信号的配合关系；
上述方法和技术中用来为正确消除动态互补零点值的结构--增益补偿器和减法器组成的形式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 89103933 CN1041036A (zh) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 电磁流量计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 89103933 CN1041036A (zh) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 电磁流量计 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN1041036A true CN1041036A (zh) | 1990-04-04 |
Family
ID=4855348
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 89103933 Pending CN1041036A (zh) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 电磁流量计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN1041036A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100357710C (zh) * | 2005-08-04 | 2007-12-26 | 上海大学 | 电磁流量计信号放大处理方法 |
| CN104246451A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-12-24 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | 流量计、测量管及流量计的制造方法 |
-
1989
- 1989-06-06 CN CN 89103933 patent/CN1041036A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100357710C (zh) * | 2005-08-04 | 2007-12-26 | 上海大学 | 电磁流量计信号放大处理方法 |
| CN104246451A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-12-24 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | 流量计、测量管及流量计的制造方法 |
| US9658088B2 (en) | 2012-04-05 | 2017-05-23 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Flow measuring device, measuring tube as well as method for manufacture of a flow measuring device |
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Legal Events
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| PB01 | Publication | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |