CN220729352U - 一种液体流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁流量计技术领域，提出了一种液体流量计，包括电磁激励电路，电磁激励电路包括变压器T1、开关管Q1、电磁线圈L1、稳压管D2、电阻R12和开关管Q2，变压器T1的第一输入端连接VCC电源，变压器T1的第二输入端连接开关管Q1的第一端，开关管Q1的第二端接地，变压器T1的第一输出端连接电磁线圈L1的第一端，电磁线圈L1的第二端接地，稳压管D2的阴极连接变压器T1的第一输出端，稳压管D2的阳极接地，稳压管D2的阴极连接开关管Q2的控制端，开关管Q2的第一端连接变压器T1的第一感应端，开关管Q2的第二端通过电阻R12接地，开关管Q2的第二端连接开关管Q1的控制端。通过上述技术方案，解决了相关技术中电磁流量计检测精度低的问题。

Description

一种液体流量计

技术领域

本实用新型涉及电磁流量计技术领域，具体的，涉及一种液体流量计。

背景技术

电磁流量计是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器，随着我国工业的发展，电磁流量计的应用领域更加广泛，常见于石油、化工、冶金、矿山、给排水等行业，但由于磁场的场强受环境影响较大，导致电磁流量计在工作环境比较恶劣的条件下使用时，液体流量的检测精度低。

实用新型内容

本实用新型提出一种液体流量计，解决了相关技术中电磁流量计检测精度低的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种液体流量计，包括电磁激励电路，所述电磁激励电路包括变压器T1、开关管Q1、电磁线圈L1、电阻R10、稳压管D2、电阻R12和开关管Q2，

所述变压器T1的第一输入端连接VCC电源，所述变压器T1的第二输入端连接所述开关管Q1的第一端，所述开关管Q1的第二端接地，所述变压器T1的第一输出端连接所述电磁线圈L1的第一端，所述变压器T1的第二端输出端接地，所述电磁线圈L1的第二端接地，

所述电阻R10的第一端连接所述变压器T1的第一输出端，所述电阻R10的第二端连接所述稳压管D2的阴极，所述稳压管D2的阳极接地，所述稳压管D2的阴极连接所述开关管Q2的控制端，所述开关管Q2的第一端连接所述变压器T1的第一感应端，所述变压器T1的第二感应端接地，所述开关管Q2的第二端通过所述电阻R12接地，所述开关管Q2的第二端连接所述开关管Q1的控制端。

进一步，本实用新型中还包括主控单元，所述电磁激励电路连接所述主控单元，所述电磁激励电路还包括开关管Q3和电阻R2，所述开关管Q3的控制端通过所述电阻R2连接所述主控单元的第一输出端，所述开关管Q3的第一端连接VCC电源，所述开关管Q3的第二端连接所述变压器T1的第一输入端。

进一步，本实用新型中还包括检测电路，所述检测电路包括第一电极J1、第二电极J2、运放U3、电阻R5、电阻R7、运放U4、电阻R6和电阻R17，所述运放U3的同相输入端连接所述第一电极J1，所述运放U3的输出端通过所述电阻R5连接所述运放U3的反相输入端，所述运放U3的输出端连接所述主控单元的第一输入端，所述运放U4的同相输入端连接所述第二电极J2，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R17接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R6连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的输出端通过所述电阻R7连接所述运放U3的反相输入端。

进一步，本实用新型中所述检测电路还包括电阻R9、运放U5、电容C3和电阻R8，所述电阻R9的第一端连接所述运放U3的输出端，所述电阻R9的第二端连接所述运放U5的反相输入端，所述运放U5的同相输入端连接Vref参考电源，所述运放U5的输出端通过所述电容C3连接所述运放U5的反相输入端，所述运放U5输出端通过所述电阻R8连接所述运放U4的反相输入端。

进一步，本实用新型中所述运放U3的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻R13、电阻R14、电容C8、运放U1、电阻R15、电阻R16和电容C9，所述电阻R13的第一端连接所述运放U3的输出端，所述电阻R13的第二端通过所述电阻R14连接所述运放U1的同相输入端，所述运放U1的同相输入端通过所述电容C8接地，所述运放U1的反相输入端通过所述电阻R15接地，所述运放U1的输出端通过所述电容C9连接所述电阻R13第二端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R16连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中，电磁激励电路用于产生均匀磁场，电磁激励电路的工作原理为：

上电时，开关管Q1导通，VCC电源加至变压器T1的输入线圈，然后变压器T1的输出线圈上产生电压，变压器T1为升压变压器，然后将升压后的电压信号加至电磁线圈L1的两端，电磁线圈L1产生磁场，这时当液体流过该磁场时会产生感应电动势，通过检测该感应电动势的大小即可得到液态流量的大小。

变压器T1输出线圈所输出的电压经电阻R10后加至稳压管D2，稳压管D2为开关管Q2的控制端提供稳定的电压，VCC电源加至变压器T1的输入线圈的同时，变压器T1的感应线圈中产生感应电压，开关管Q2导通，当随着工作环境发生变化时，变压器T1输出的电压会发生变化，从而使电磁线圈L1两端的电压不稳定，导致电磁线圈L1所产生的磁场不稳定。当变压器T1输出线圈的电压发生变化时，变压器T1感应线圈上的电压同样发生变化。

当变压器T1输出线圈的电压变大时，变压器T1感应线圈上的电压也会变大，则电阻R12上所产生的电压就会变大，开关管Q1控制端的电流变大，则流过变压器T1输入线圈的电流就会减小，从而减小变压器T1输入端线圈的电压，进而减小变压器T1输出线圈上的电压；当变压器T1输出线圈的电压变小时，变压器T1感应线圈上的电压也会变小，则电阻R12上所产生的电压就会变小，开关管Q1控制端的电流变小，则流过变压器T1输入线圈的电流就会变大，从而增加变压器T1输入端线圈的电压，进而提高变压器T1输出线圈上的电压。从而保证加在电磁线圈L1上的低压保持稳定不变，则电磁线圈L1产生的磁场强度就会稳定不变，提高电磁流量计的检测精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型中电磁激励电路的电路图；

图2为本实用新型中检测电路的电路图；

图3为本实用新型中滤波电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了一种液体流量计，包括电磁激励电路，电磁激励电路包括变压器T1、开关管Q1、电磁线圈L1、电阻R10、稳压管D2、电阻R12和开关管Q2，变压器T1的第一输入端连接VCC电源，变压器T1的第二输入端连接开关管Q1的第一端，开关管Q1的第二端接地，变压器T1的第一输出端连接电磁线圈L1的第一端，变压器T1的第二端输出端接地，电磁线圈L1的第二端接地，电阻R10的第一端连接变压器T1的第一输出端，电阻R10的第二端连接稳压管D2的阴极，稳压管D2的阳极接地，稳压管D2的阴极连接开关管Q2的控制端，开关管Q2的第一端连接变压器T1的第一感应端，变压器T1的第二感应端接地，开关管Q2的第二端通过电阻R12接地，开关管Q2的第二端连接开关管Q1的控制端。

本实施例中，电磁激励电路用于产生均匀磁场，具体的，电磁激励电路的工作原理为：

变压器T1的第一输入端和变压器T1的第二输入端构成输入线圈；变压器T1的第一输出端和变压器T1的第二输出端构成输出线圈；变压器T1的第一反馈端和变压器T1的第二反馈端构成反馈线圈。

上电时，开关管Q1导通，VCC电源加至变压器T1的输入线圈，然后变压器T1的输出线圈上产生电压，变压器T1为升压变压器，然后将升压后的电压信号加至电磁线圈L1的两端，电磁线圈L1产生磁场，这时当液体流过该磁场时会产生感应电动势，通过检测该感应电动势的大小即可得到液态流量的大小。

变压器T1输出线圈所输出的电压经电阻R10后加至稳压管D2，稳压管D2为开关管Q2的控制端提供稳定的电压，VCC电源加至变压器T1的输入线圈的同时，变压器T1的感应线圈中产生感应电压，开关管Q2导通，当随着工作环境发生变化时，变压器T1输出的电压会发生变化，从而使电磁线圈L1两端的电压不稳定，导致电磁线圈L1所产生的磁场不稳定。当变压器T1输出线圈的电压发生变化时，变压器T1感应线圈上的电压同样发生变化。

当变压器T1输出线圈的电压变大时，变压器T1感应线圈上的电压也会变大，则电阻R12上所产生的电压就会变大，开关管Q1控制端的电流变大，则流过变压器T1输入线圈的电流就会减小，从而减小变压器T1输入端线圈的电压，进而减小变压器T1输出线圈上的电压；当变压器T1输出线圈的电压变小时，变压器T1感应线圈上的电压也会变小，则电阻R12上所产生的电压就会变小，开关管Q1控制端的电流变小，则流过变压器T1输入线圈的电流就会变大，从而增加变压器T1输入端线圈的电压，进而提高变压器T1输出线圈上的电压。从而保证加在电磁线圈L1上的低压保持稳定不变，则电磁线圈L1产生的磁场强度就会稳定不变，提高电磁流量计的检测精度。

本实施中，采用PNP型三极管作为开关管Q1，PNP型三极管基极作为开关管Q1的控制端，PNP型三极管发射极作为开关管Q1的第一端，PNP型三极管集电极作为开关管Q1的第二端；采用N沟道增强型场效应管作为开关管Q2，N沟道增强型场效应管的栅极作为开关管Q2的控制端，N沟道增强型场效应管的漏极作为开关管Q2的第一端，N沟道增强型场效应管的源极作为开关管Q2的第二端。

如图1所示，本实施例中还包括主控单元，电磁激励电路连接主控单元，电磁激励电路还包括开关管Q3和电阻R2，开关管Q3的控制端通过电阻R2连接主控单元的第一输出端，开关管Q3的第一端连接VCC电源，开关管Q3的第二端连接变压器T1的第一输入端。

本实施例中，电磁激励电路还设有开关电路，开关电路由开关管Q3和电阻R2构成，当需要检测液体流量时，主控单元的第一输出端输出低电平信号，开关管Q3导通，变压器T1的输入线圈接通VCC电源，当不需要液体流量检测时，主控单元的第一输出端输出高电平信号，开关管Q3截止，变压器T1的输入线圈断开VCC电源，电磁激励电路停止工作。

如图2所示，本实施例中还包括检测电路，检测电路包括第一电极J1、第二电极J2、运放U3、电阻R5、电阻R7、运放U4、电阻R6和电阻R17，运放U3的同相输入端连接第一电极J1，运放U3的输出端通过电阻R5连接运放U3的反相输入端，运放U3的输出端连接主控单元的第一输入端，运放U4的同相输入端连接第二电极J2，运放U4的反相输入端通过电阻R17接地，运放U4的输出端通过电阻R6连接运放U4的反相输入端，运放U4的输出端通过电阻R7连接运放U3的反相输入端。

电磁线圈L1用于产生磁场，这时当液体流过该磁场时会产生感应电动势，检测电路用于检测该感应电动势的大小，并将检测到的感应电动势转为合适的电信号送至主控单元，主控单元根据接收电压信号的大小判断液体流量的大小。

本实施例中，第一电极J1和第二电极J2用于检测感应电动势，并将检测到的感应电动势转为相应的电信号输出，但第一电极J1和第二电极J2输出的电信号比较微弱，主控单元无法有效识别。为此，运放U3和运放U4构成了差分放大电路，对第一电极J1和第二电极J2检测到的电信号进行放大，然后将放大后的电信号送至主控单元。差分放大电路对共模干扰还可以起到抑制作用。

如图2所示，本实施例中检测电路还包括电阻R9、运放U5、电容C3和电阻R8，电阻R9的第一端连接运放U3的输出端，电阻R9的第二端连接运放U5的反相输入端，运放U5的同相输入端连接Vref参考电源，运放U5的输出端通过电容C3连接运放U5的反相输入端，运放U5输出端通过电阻R8连接运放U4的反相输入端。

为了进一步提高液体流量检测的精度，检测电路中还设有补偿电路，补偿电路由电阻R9、运放U5、电容C3和电阻R8构成，运放U5构成了积分电路，对输出信号起到直流偏移反馈补偿的作用。

如图3所示，本实施例中运放U3的输出端和主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，滤波电路包括电阻R13、电阻R14、电容C8、运放U1、电阻R15、电阻R16和电容C9，电阻R13的第一端连接运放U3的输出端，电阻R13的第二端通过电阻R14连接运放U1的同相输入端，运放U1的同相输入端通过电容C8接地，运放U1的反相输入端通过电阻R15接地，运放U1的输出端通过电容C9连接电阻R13第二端，运放U1的输出端通过电阻R16连接运放U1的反相输入端，运放U1的输出端连接主控单元的第一输入端。

本实施例中，差分放大电路对干扰信号虽然有一定的抑制作用，但其抑制干扰的能力有限，经过放大后的信号中仍有部分干扰信号，这些干扰信号会影响液体流量的检测精度。因此，本实施例在运放U3的输出端和主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路。

滤波电路由电阻R13、电阻R14、电容C8、运放U1、电阻R15、电阻R16和电容C9构成，用以滤除高频及杂散无用的干扰信号，最终将滤波后的电信号送至主控单元。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液体流量计，其特征在于，包括电磁激励电路，所述电磁激励电路包括变压器T1、开关管Q1、电磁线圈L1、电阻R10、稳压管D2、电阻R12和开关管Q2，

所述变压器T1的第一输入端连接VCC电源，所述变压器T1的第二输入端连接所述开关管Q1的第一端，所述开关管Q1的第二端接地，所述变压器T1的第一输出端连接所述电磁线圈L1的第一端，所述变压器T1的第二端输出端接地，所述电磁线圈L1的第二端接地，

所述电阻R10的第一端连接所述变压器T1的第一输出端，所述电阻R10的第二端连接所述稳压管D2的阴极，所述稳压管D2的阳极接地，所述稳压管D2的阴极连接所述开关管Q2的控制端，所述开关管Q2的第一端连接所述变压器T1的第一感应端，所述变压器T1的第二感应端接地，所述开关管Q2的第二端通过所述电阻R12接地，所述开关管Q2的第二端连接所述开关管Q1的控制端。

2.根据权利要求1所述的一种液体流量计，其特征在于，还包括主控单元，所述电磁激励电路连接所述主控单元，所述电磁激励电路还包括开关管Q3和电阻R2，所述开关管Q3的控制端通过所述电阻R2连接所述主控单元的第一输出端，所述开关管Q3的第一端连接VCC电源，所述开关管Q3的第二端连接所述变压器T1的第一输入端。

3.根据权利要求2所述的一种液体流量计，其特征在于，还包括检测电路，所述检测电路包括第一电极J1、第二电极J2、运放U3、电阻R5、电阻R7、运放U4、电阻R6和电阻R17，所述运放U3的同相输入端连接所述第一电极J1，所述运放U3的输出端通过所述电阻R5连接所述运放U3的反相输入端，所述运放U3的输出端连接所述主控单元的第一输入端，所述运放U4的同相输入端连接所述第二电极J2，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R17接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R6连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的输出端通过所述电阻R7连接所述运放U3的反相输入端。

4.根据权利要求3所述的一种液体流量计，其特征在于，所述检测电路还包括电阻R9、运放U5、电容C3和电阻R8，所述电阻R9的第一端连接所述运放U3的输出端，所述电阻R9的第二端连接所述运放U5的反相输入端，所述运放U5的同相输入端连接Vref参考电源，所述运放U5的输出端通过所述电容C3连接所述运放U5的反相输入端，所述运放U5输出端通过所述电阻R8连接所述运放U4的反相输入端。

5.根据权利要求3所述的一种液体流量计，其特征在于，所述运放U3的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻R13、电阻R14、电容C8、运放U1、电阻R15、电阻R16和电容C9，所述电阻R13的第一端连接所述运放U3的输出端，所述电阻R13的第二端通过所述电阻R14连接所述运放U1的同相输入端，所述运放U1的同相输入端通过所述电容C8接地，所述运放U1的反相输入端通过所述电阻R15接地，所述运放U1的输出端通过所述电容C9连接所述电阻R13第二端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R16连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。