CN201522304U - 应用可编程门阵列器件的质量流量变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及科氏力式质量流量计的质量流量变送器，具体是一种应用可编程门阵列器件的质量流量变送器。解决了现有质量流量变送器的计数电路不能满足测量需要，导致变送器测量精度提高受限，无法实现质量流量高精度测量的问题，所述变送器包括信号处理电路、微处理器、显示器、电流环、频率输出电路，所述信号处理电路包含两路分别与流量传感器的信号检测器输出相连的信号调理电路、比较器、计数逻辑形成电路、计数电路、振荡器，计数逻辑形成电路和计数电路采用可编程门阵列器件EPM7256AECT实现。本实用新型结构合理、简洁，测量精度高，满足科氏力式质量流量计的测量要求，使用方便，人性化程度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及科氏力式质量流量计的质量流量变送器，具体是一种应用可编程门阵列器件的质量流量变送器。
背景技术
科氏力原理质量流量计是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用为原理，以质量流量测量为目的的流量计。它一般由一次装置与二次装置所组成。
一次装置，即流量传感器。这是一种基于科里奥利力效应的相位敏感型谐振式传感器。该传感器由振动管、信号监测器、振动驱动器、支撑结构和壳体所组成。
二次装置，即流量变送器。是用以向一次装置提供驱动力，并将一次装置的信号转换为质量流量信号输出的以微处理器为核心的电子系统。包括信号处理电路、与信号处理电路输出端连接的微处理器、以及与微处理器连接的显示器、电流环、频率输出电路，所述信号处理电路包含两路分别与流量传感器的信号检测器输出相连的信号调理电路、输入端与两路信号调理电路输出连接的比较器、与比较器输出端连接的计数逻辑形成电路、计数电路、振荡器，计数电路的输入端和输出端分别与计数逻辑形成电路的输出端、及微处理器的输入端相连，计数电路的振荡信号输入端与振荡器相连。
且流量变送器多采用抗干扰能力强的时间差方法实现对流量传感器输出信号到质量流量信号的转换，其转换过程如下：流量传感器中安装于振动管两端的信号检测器将将检测到的两路正弦信号，经信号调理电路放大、滤波、相位补偿后，送入比较器进行比较得与两路正弦信号相位差相关的相位差信号，相位差信号经计数逻辑形成电路转换为计数逻辑，最后由计数电路依据计数逻辑进行计数得与流体质量流量成线性关系的时间差信号Δt，并传输至微处理器，由微处理器解算出流体的质量流量，并直接由显示器显示，或驱动电流环和频率输出电路输出表征质量流量大小的标准电流信号或频率信号。
但是在长期使用、生产实践中发现，当流体的流量减小到满量程的8％(即小流量测量时)，现有流量变送器的测量精度无法达到精度要求，经分析得到：主要是由于现有流量变送器中的计数电路多采用P8254集成计数电路，而P8254集成计数电路最高计数频率仅为8MHz，限制了分辨率提高，当计数值较小时，会导致误差偏负，进而影响了变送器测量精度的提高，并使量程比受到限制。
发明内容
本实用新型为了解决现有质量流量变送器的计数电路不能满足测量需要，导致变送器测量精度提高受限，无法实现质量流量高精度测量的问题，提供了一种应用可编程门阵列器件的质量流量变送器。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：应用可编程门阵列器件的质量流量变送器，包括信号处理电路、与信号处理电路输出端连接的微处理器、以及与微处理器连接的显示器、电流环、频率输出电路，所述信号处理电路包含两路分别与流量传感器的信号检测器输出相连的信号调理电路、输入端与两路信号调理电路输出连接的比较器、与比较器输出端连接的计数逻辑形成电路、计数电路、振荡器，计数电路的输入端和输出端分别与计数逻辑形成电路的输出端、及微处理器的输入端相连，计数电路的计数脉冲信号输入端与振荡器相连，计数逻辑形成电路和计数电路采用可编程门阵列器件EPM7256AECT实现。
本实用新型所述质量流量变送器采用现场可编程门阵列器件EPM7256AECT实现高速计数电路和计数逻辑形成电路，可编程门阵列器件EPM7256AECT的运行速度可达100MHz以上，计数频率不受限制，使通过提高分辨率来提高质量流量变送器的测量精度成为可能。在实际运用时，以可编程门阵列器件EPM7256AECT编程得到的计数电路将其计数脉冲频率提高到16MHz，使用于测量的计数脉冲成倍增长，提高分辨率，使得在进行小流量测量时，计数电路可以获得有效时间差信号Δt，进而减小质量流量变送器的误差，提高了质量流量变送器的测量精度，扩大了量程比。其中，如何对可编程门阵列器件编程得到计数电路为本技术领域技术人员所公知。
另外为方便现场操作，实现与质量流量变送器的人机对话，使质量流量计更加人性化，本实用新型所述质量流量变送器另配置有红外遥控键盘，且微处理器连接有同红外遥控键盘匹配的红外接收模块。所述红外遥控键盘采用通用红外线遥控发射CMOS集成电路-CD6121GO集成电路；该电路的振荡频率由外接谐振器控制在400kHz～500kHz之内(通常在455kHz)。
本实用新型结构合理、简洁，测量精度高，满足科氏力式质量流量计的测量要求，使用方便，人性化程度高。
附图说明
图1为本实用新型的原理方框图；
图2为本实用新型红外遥控键盘的电路原理图；
具体实施方式
应用可编程门阵列器件的质量流量变送器，包括信号处理电路、与信号处理电路输出端连接的微处理器、以及与微处理器连接的显示器、电流环、频率输出电路，所述信号处理电路包含两路分别与流量传感器的信号检测器输出相连的信号调理电路、输入端与两路信号调理电路输出连接的比较器、与比较器输出端连接的计数逻辑形成电路、计数电路、振荡器，计数电路的输入端和输出端分别与计数逻辑形成电路的输出端、及微处理器的输入端相连，计数电路的计数脉冲信号输入端与振荡器相连，计数逻辑形成电路和计数电路采用可编程门阵列器件EPM7256AECT实现。另配置有红外遥控键盘，且微处理器连接有同红外遥控键盘匹配的红外接收模块。所述红外遥控键盘采用通用红外线遥控发射CMOS集成电路-CD6121GO集成电路。具体实施时，本实用新型的计数电路为由可编程门阵列器件EPM7256AECT编程得到的高速双门限时间差计数器；且本实用新型选用Altera公司生产的MAX7000系列EPM7256AECT可编程门阵列器件，不但有效提高了本实用新型所述质量流量变送器的可靠性，而且缩小了本实用新型所述质量流量变送器的体积。
本实用新型所述质量流量变送器经过以下试验：
1、不同环境温度下给定标准相位差实验，环境温度由-20℃变化至60℃时，本实用新型所述质量流量变送器的净计数值基本保持不变，误差在技术指标范围内。
2、与不同传感器配合标定实验，当相位差接近零时，因流量传感器制造工艺等因素，不稳定度有振管固定方式、振管的刚度、加工应力、双振管振动频率的一致性，结构的不平衡等因素，使误差呈喇叭状，接近零时误差增大，本实用新型所述质量流量变送器在测量小流量时误差有改善，即测量比有所提高。
3、不同变送器与同一台传感器标定实验，本实用新型所述质量流量变送器能达到设计技术要求。
Claims (3)
1.一种应用可编程门阵列器件的质量流量变送器，包括信号处理电路、与信号处理电路输出端连接的微处理器、以及与微处理器连接的显示器、电流环、频率输出电路，所述信号处理电路包含两路分别与流量传感器的信号检测器输出相连的信号调理电路、输入端与两路信号调理电路输出连接的比较器、与比较器输出端连接的计数逻辑形成电路、计数电路、振荡器，计数电路的输入端和输出端分别与计数逻辑形成电路的输出端、及微处理器的输入端相连，计数电路的计数脉冲信号输入端与振荡器相连，其特征在于：计数逻辑形成电路和计数电路采用可编程门阵列器件EPM7256AECT实现。
2.根据权利要求1所述的应用可编程门阵列器件的质量流量变送器，其特征在于：另配置有红外遥控键盘，且微处理器连接有同红外遥控键盘匹配的红外接收模块。
3.根据权利要求1所述的应用可编程门阵列器件的质量流量变送器，其特征在于：所述红外遥控键盘采用通用红外线遥控发射CMOS集成电路-CD6121GO集成电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2009202544476U CN201522304U (zh) | 2009-11-09 | 2009-11-09 | 应用可编程门阵列器件的质量流量变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2009202544476U CN201522304U (zh) | 2009-11-09 | 2009-11-09 | 应用可编程门阵列器件的质量流量变送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201522304U true CN201522304U (zh) | 2010-07-07 |
Family
ID=42508482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN2009202544476U Expired - Lifetime CN201522304U (zh) | 2009-11-09 | 2009-11-09 | 应用可编程门阵列器件的质量流量变送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201522304U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245386A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-14 | 温州新蓝科技有限公司 | 一种科里奥利流量计及其信息处理技术 |
| CN110346006A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-18 | 上海一诺仪表有限公司 | 一种质量流量计变送器和质量流量计 |
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2009
- 2009-11-09 CN CN2009202544476U patent/CN201522304U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN103245386A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-14 | 温州新蓝科技有限公司 | 一种科里奥利流量计及其信息处理技术 |
| CN110346006A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-18 | 上海一诺仪表有限公司 | 一种质量流量计变送器和质量流量计 |
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