CN218066593U - 一种插入式涡街流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种插入式涡街流量计，包括旋涡发生体、涡街流量传感器和微处理器，所述涡街流量传感器和微处理器之间还设置有信号传输处理装置，所述信号传输处理装置包括电磁信号放大电路和降噪稳定电路，所述电磁信号放大电路用于对所述涡街流量传感器的电磁感应信号进行前置放大，并将放大后的信号送入所述降噪稳定电路中，所述降噪稳定电路的输出端连接所述微处理器；本实用新型通过设置信号传输处理装置对涡街流量传感器的检测信号进行处理，有效消除高频杂波和环境温度对检测信号产生的干扰，提升插入式涡街流量计的抗干扰性，适用环境更广，测量结果准确可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及涡街流量计技术领域，特别是涉及一种插入式涡街流量计。
背景技术
涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。目前大部分涡街流量计都使用压电式传感器，易受外部振动干扰，影响测量精度，电磁式涡街流量计利用电磁感应原理，可以克服涡街流量计抗干扰能力弱的缺点。但电磁式涡街流量在一些特定的工作环境中会受到限制，例如在高频电磁环境或400℃以上温度环境下工作时，电磁感应信号中就会夹杂大量杂波，并且信号放大过程中产生的热噪声也会严重影响流量计精度。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种插入式涡街流量计。
其解决的技术方案是：一种插入式涡街流量计，包括旋涡发生体、涡街流量传感器和微处理器，所述涡街流量传感器和微处理器之间还设置有信号传输处理装置，所述信号传输处理装置包括电磁信号放大电路和降噪稳定电路，所述电磁信号放大电路用于对所述涡街流量传感器的电磁感应信号进行前置放大，并将放大后的信号送入所述降噪稳定电路中，所述降噪稳定电路的输出端连接所述微处理器。
优选的，所述电磁信号放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电容C1连接所述涡街流量传感器的信号输出端，并通过电阻R1连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端通过并联的电阻R2和电容C2接地。
优选的，所述降噪稳定电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R3连接+5V电源，MOS管Q1的漏极连接电感L1的一端和稳压二极管DZ1的阳极，电感L1的另一端连接运放器AR1的输出端，稳压二极管DZ1的阴极连接三极管VT1的集电极，并通过电容C3接地，MOS管Q1的源极连接电阻R5的一端和稳压二极管DZ2的阴极，并通过电阻R4接地，电阻R5的另一端连接三极管VT1的基极，稳压二极管DZ2的阳极接地，三极管VT1的发射极连接所述微处理器，并通过并联的电阻R6和电容C4接地。
优选的，所述微处理器选用STM32单片机。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.电磁信号放大电路在运放过程中对热噪声具有很好地抑制作用，从而有效提升信号放大处理精度；
2.降噪稳定电路有效消除外部高频噪声对检测信号的干扰，并利用三极管稳压器原理对降噪后的信号进行稳幅处理，从而改善检测信号输出的幅频特性；
3.本实用新型通过设置信号传输处理装置对涡街流量传感器的检测信号进行处理，有效消除高频杂波和环境温度对检测信号产生的干扰，提升插入式涡街流量计的抗干扰性，适用环境更广，测量结果准确可靠。
附图说明
图1为本实用新型信号传输处理装置的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种插入式涡街流量计，包括旋涡发生体、涡街流量传感器和微处理器，涡街流量传感器和微处理器之间还设置有信号传输处理装置，所述信号传输处理装置包括电磁信号放大电路和降噪稳定电路，所述电磁信号放大电路用于对所述涡街流量传感器的电磁感应信号进行前置放大，并将放大后的信号送入所述降噪稳定电路中，所述降噪稳定电路的输出端连接所述微处理器。
如图1所示，电磁信号放大电路的具体结构包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电容C1连接所述涡街流量传感器的信号输出端，并通过电阻R1连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端通过并联的电阻R2和电容C2接地；降噪稳定电路的具体结构包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R3连接+5V电源，MOS管Q1的漏极连接电感L1的一端和稳压二极管DZ1的阳极，电感L1的另一端连接运放器AR1的输出端，稳压二极管DZ1的阴极连接三极管VT1的集电极，并通过电容C3接地，MOS管Q1的源极连接电阻R5的一端和稳压二极管DZ2的阴极，并通过电阻R4接地，电阻R5的另一端连接三极管VT1的基极，稳压二极管DZ2的阳极接地，三极管VT1的发射极连接所述微处理器，并通过并联的电阻R6和电容C4接地。
本实用新型的具体工作原理如下：涡街流量传感器对旋涡发生体旋涡切割磁场产生的感应电动势进行检测，其检测信号送入信号传输处理装置中进行处理；首先，电磁信号放大电路采用运放器AR1对检测信号进行增强处理，在运放过程中，电容C2在运放器AR1的同相输入端对电阻R2回路上的热噪声起到抑制作用，从而有效提升信号放大处理精度。
降噪稳定电路对检测信号进一步处理，其中，电感L1、电容C3与稳压二极管DZ1对运放器AR1的输出信号进行LC滤波，有效消除外部高频噪声对检测信号的干扰，同时利用稳压二极管对检测信号起到很好的稳定作用，并采用MOS管Q1驱动由三极管VT1与稳压二极管DZ2组成的三极管稳压器工作，利用三极管稳压器原理对降噪后的信号进行稳幅处理，从而改善检测信号输出的幅频特性；最后再经RC滤波稳定后送至微处理器中；微处理器选用具有A/D转换功能的单片机，例如STM32单片机，通过对检测信号进行波形分析运算后计算出实时流量。
综上所述，本实用新型通过设置信号传输处理装置对涡街流量传感器的检测信号进行处理，有效消除高频杂波和环境温度对检测信号产生的干扰，提升插入式涡街流量计的抗干扰性，适用环境更广，测量结果准确可靠。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种插入式涡街流量计，包括旋涡发生体、涡街流量传感器和微处理器，其特征在于：所述涡街流量传感器和微处理器之间还设置有信号传输处理装置，所述信号传输处理装置包括电磁信号放大电路和降噪稳定电路，所述电磁信号放大电路用于对所述涡街流量传感器的电磁感应信号进行前置放大，并将放大后的信号送入所述降噪稳定电路中，所述降噪稳定电路的输出端连接所述微处理器。
2.根据权利要求1所述一种插入式涡街流量计，其特征在于：所述电磁信号放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电容C1连接所述涡街流量传感器的信号输出端，并通过电阻R1连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端通过并联的电阻R2和电容C2接地。
3.根据权利要求2所述一种插入式涡街流量计，其特征在于：所述降噪稳定电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R3连接+5V电源，MOS管Q1的漏极连接电感L1的一端和稳压二极管DZ1的阳极，电感L1的另一端连接运放器AR1的输出端，稳压二极管DZ1的阴极连接三极管VT1的集电极，并通过电容C3接地，MOS管Q1的源极连接电阻R5的一端和稳压二极管DZ2的阴极，并通过电阻R4接地，电阻R5的另一端连接三极管VT1的基极，稳压二极管DZ2的阳极接地，三极管VT1的发射极连接所述微处理器，并通过并联的电阻R6和电容C4接地。
4.根据权利要求3所述一种插入式涡街流量计，其特征在于：所述微处理器选用STM32单片机。
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