CN2656948Y - 智能型旋进漩涡流量计 - Google Patents

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殷兴景
张秀根
刘建宏
林新霞
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ZHEJIANG CANGNAN INSTRUMENT FACTORY
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Abstract

本实用新型涉及一种智能旋进漩涡流量计，包括漩涡发生体1、壳体2、整流体4、壳体中设置有主探头3和辅探头5，辅探头5相对于主探头3的位置可任意设置，主探头和辅探头的信号A、B，分别输入到差动放大电路，差动放大电路的输出信号输入到低通滤波器，滤除同相干扰和大于工作频率范围的高频干扰后再经施密特整形电路，将模拟信号变为符合单片机要求的数字信号，送入单片机进行数字滤波，由单片机输出测量数据显示信号。本实用新型的有益效果是流量范围扩展不影响抗干扰能力，简化生产工艺，对任何方向的振动干扰抑制能力强，方便用户使用。

Description

智能型旋进漩涡流量计
技术领域
本实用新型涉及一种智能型旋进漩涡流量计。
背景技术
公知的旋进漩涡流量计(以下简称流量计)分为单探头和多探头流量计。单探头流量计，由于其抗干扰能力差而逐渐被多探头流量计所取代。目前所使用的多探头流量计，均采用对称设置两只或两只以上的探头，来测量介质流速及排除干扰。其抗干扰原理是：利用流量信号经对称探头产生反相信号，而干扰信号始终为同相的特点，再经差分电路处理使反相信号增强，同相信号减弱达到抗干扰的目的。由此必然会带来一些问题：1、当干扰信号不同相时，其抗干扰能力会受影响。如机械振动干扰，在振动方向与对称探头在同一平面时，干扰信号也会变成反相，这时电路几乎不能抑制干扰；2、由于抗干扰是通过控制信号的强弱实现，所以常用牺牲小信号(小流量)的方式来提高抗干扰能力；3、流体经漩涡发生体后的运动是一种类似于螺旋陀螺的旋转进动，所以对称安装的探头，取出的流量信号也不是完全反相，这不利于差分电路处理，从而影响抗干扰能力；4、由于对称性的好坏直接影响抗干扰能力，即由于机械加工精度、装配精度、探头灵敏度的匹配以及仪表安装对称性程度等都将影响流量计的抗干扰能力。
发明内容
为了克服现有双探头及多探头旋进漩涡流量计存在的缺陷，本实用新型提供一种两探头相对位置可任意角度安装的智能型旋进漩涡流量计。
本实用新型的技术解决方案是：在壳体内设置主探头和辅探头，主探头与辅探头安装在壳体同一轴向截面内，辅探头与主探头的相对安装位置呈任意角度分布；配置抗干扰智能型信号处理电路，进行信号综合处理。信号处理电路包括差动放大电路、低通滤波器，整形器以及单片机，主探头与辅探头的电信号经差动放大电路、低通滤波器滤除同相干扰和大于工作频率范围的高频干扰；再经整形器，将模拟信号变为符合单片机要求的数字信号，送入单片机进行数字滤波，由单片机输出测量数据显示信号。
本实用新型在结构上采用一个探头为主探头，另一个相对主探头位置可任意分布的“辅探头”的设计，解决了加工、装配、探头匹配、安装对称性要求高的缺点。同时通过辅助探头位置的选择可以避开干扰源的直接影响，找到一个干扰影响小的位置。在电路设计上借助单片机鉴频技术和递推平均值数字滤波技术，达到抑制干扰输出和剥离叠加在信号上的干扰，以提高测量精度。同时结合模拟电路抗干扰措施，解决外来电磁场干扰和高频干扰。通过综合使用模拟和数字抗干扰技术，特别是频谱分析抗干扰方法的使用，既可提高抗干扰能力又为流量范围的扩展提供了技术支持。
本实用新型的有益效果是：流量范围扩展不影响抗干扰能力，简化生产工艺，对任何方向的振动干扰抑制能力强，方便用户使用。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术内容作进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型智能型旋进漩涡流量计的结构示意图。
图2是本实用新型智能型旋进漩涡流量计信号处理电路的电路框图。
图3是本实用新型智能型旋进漩涡流量计信号处理电路的电原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型智能型旋进漩涡流量计包括漩涡发生体1、壳体2、整流体4、壳体中设置有主探头3和辅探头5，辅探头5相对于主探头3的位置可任意设置。本实施例辅探头5相对主探头3的偏角设置为90°、150°、180°等。
如图2、图3所示，主探头和辅探头的信号A、B，分别输入到差动放大电路，差动放大电路的输出信号输入到低通滤波器，滤除同相干扰和大于工作频率范围的高频干扰后再经施密特整形电路，将模拟信号变为符合单片机要求的数字信号，送入单片机进行数字滤波。
漩涡发生体1被安装在被测流体流经的管道中，使流经该管道的被测流体产生漩涡，流量经壳体中设置的主探头3和辅探头5产生反相信号，主探头3和辅探头5产生的反相信号A、B分别由放大器IC1A和IC1D放大后输入到差动放大器IC1C，差动放大器IC1C输出的信号经由电阻R13、电容C13组成的低通滤波器滤波后，再经放大器IC1B放大后输入给整形器IC2，经整形后的信号输入到单片机的相关接口RC1，由单片机输出测量数据显示信号。

Claims (5)

1、一种智能型旋进漩涡流量计，包括漩涡发生体(1)、壳体(2)、整流体(4)和信号处理电路，其特征是壳体中设置有主探头(3)和辅探头(5)，辅探头(5)相对于主探头(3)的位置可任意设置。
2、根据权利要求1所述的智能型旋进漩涡流量计，其特征是辅探头(5)相对于主探头(3)的偏角为90°。
3、根据权利要求1所述的智能型旋进漩涡流量计，其特征是辅探头(5)相对于主探头(3)的偏角为150°。
4、根据权利要求1所述的智能型旋进漩涡流量计，其特征是辅探头(5)相对于主探头(3)的偏角为180°。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的智能型旋进漩涡流量计，其特征是抗干扰智能型信号处理电路包括差动放大电路、低通滤波器，整形器以及单片机，主探头和辅探头的电信号分别输入差动放大电路，差动放大电路的输出信号输入到低通滤波器，滤除同相干扰和大于工作频率范围的高频干扰后再经整形器，将模拟信号变为符合单片机要求的数字信号，送入单片机进行数字滤波。
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