RU12240U1 - Схема преобразователя сигналов электромагнитного расходомера - Google Patents

Abstract

Схема преобразования сигналов электромагнитного расходомера, состоящая из первичного преобразователя расхода, выходы которого соединены со входами предварительного усилителя, отличающаяся тем, что дополнительно введены: микроконтроллер, формирователь тока, аналого-цифровой преобразователь, источник опорного напряжения, индикатор, формирователь сигнала интерфейса, где выходы формирователя тока соединены со входами первичного преобразователя расхода, выход предварительного усилителя соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами микроконтроллера, первый выход которого соединен с управляющим входом формирователя тока, однонаправленные выходы соединены с информационными входами индикатора, а двунаправленные - с входами-выходами формирователя интерфейса.

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерениям расхода электропроводящей жидкости и может использоваться в счетчиках воды, кислот, щелочей, молока, пива.

Из описания изобретения к АС №1826708 ( G01K1/60 ) известен электромагнитный расходомер для измерения расхода жидкостей. Рассмотренный расходомер имеет довольно громоздкую схему, низкую точность измерения, высокую потребляемую мощность, а так же выходной аналоговый сигнал, неудобный для дальнейшей обработки.

Наиболее близкой к заявляемой схеме, является схема расходомера из книги П.П.Кремлевского Расходомеры и счетчики количества, Ленинград, Машиностроение, 1989г., стр. 429, 430 состоящего: из первичного преобразователя расхода, формирователя напряжения возбуждения, включающего генератор цикла, блока питания с выходным ключом, управляемым генератором цикла, предварительного усилителя, служащего для усиления импульсов напряжения, поступающих с электродов первичного преобразователя, выходной сигнал с которого поступает в блок преобразования импульсного сигнала в постоянное напряжение, пропорциональное величине расхода жидкости.

В данной схеме идет преобразование величины расхода жидкости в аналоговый сигнал, без представления информации в цифровом коде.

С целью получения информации в удобном для обработки цифровом коде, повышения точности измерения, снижения потребляемой мощности, уменьшения влияния температуры и напряжения питания на работу схемы, предлагается схема, изображенная на фигуре, состоящая из первичного преобразователя

расхода, предварительного усилителя, источника опорного напряжения с введенными дополнительно формирователем тока, аналого-цифровым преобразователем, микроконтроллером, индикатором и формирователем сигнала интерфейса.

Выходы формирователя тока соединены со входами (обмоткой возбуждения) первичного преобразователя расхода. Выходы (электроды) первичного преобразователя соединены со входами предварительного усилителя, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя. Выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входом микроконтроллера. Первый выход микроконтроллера соединен с управляющим входом формирователя тока. Выходы микроконтроллера соединены с информационными входами индикатора. Двунаправленные входы-выходы микроконтроллера соединены с информационными входами формирователя сигнала интерфейса .

Уменьшение потребляемой мощности происходит за счет использования сигнала возбуждения положительной и отрицательной амплитуды,, формируемого в формирователе тока.

Повышение точности измерения происходит за счет прямого преобразования выходного сигнала первичного преобразователя в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и выделения данных о расходе жидкости путем обработки в микроконтроллере.

Исключение влияния температуры и напряжения питания на работу схемы происходит благодаря формированию сигналов тока, пропорциональных напряжению аналого-цифрового преобразоватея.

2- микроконтроллер;

3- формирователь тока;

4- аналого-цифровой преобразователь;

5- источник опорного напряжения;

6- предварительный усилитель;

7- индикатор;

8- формирователь сигнала интерфейса .

В основе работы схемы лежит принцип прямого преобразования сигнала, поступающего с электродов первичного преобразователя расхода 1 электромагнитного типа, в цифровой код и его последующая обработка в микроконтроллере 2.

Формирование сигнала в первичном преобразователе расхода 1 происходит, согласно открытого Фарадеем закона электромагнитной индукции, под действием магнитного поля на движущуюся электропроводящую жидкость (движение проводника в магнитном поле).

Создание магнитного поля происходит путем подачи переменного тока прямоугольной формы на катушку возбуждения первичного преобразователя 1.

Формирование сигнала тока происходит в схеме формирователя тока 3, управляемого от микроконтроллера 2. Для уменьшения влияния температуры и напряжения питания на работу схемы, одновременно на вход формирователя тока 3 и вход опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 4,

подается напряжение с источника опорного напряжения 5. Таким образом сформированный и зависящий по амплитуде от скорости

движения жидкости сигнал поступает на входы предварительного усилителя 6, в котором происходит выделение и усиление разности напряжений между электродами.

«

Сигнал с выхода предварительного усилителя б поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 4, в котором производится его преобразование в цифровой код.

Далее цифровой код с выхода аналого-цифрового преобразователя 4 поступает на вход микроконтроллера 2, в котором производится цифровая фильтрация сигнала и его преобразование в код, пропорциональный скорости и направлению движения жидкости. Путем дальнейших математических вычислений производится расчет прошедшего объема жидкости (объемный расход жидкости) через сечение в трубе первичного преобразователя 1.

Для отображения данных об объемном расходе и накопленном объеме жидкости используется цифровой индикатор 7.

Передача данных на внешние устройства производится через формирователь сигнала интерфейса 8.

Предлагаемая схема преобразователя сигналов электромагнитного расходомера реализована в измерительном блоке расходомера-счетчика электромагнитног типа РСЦ изготавливаемого согласно ТУ 4213-011-046078326-98.

MMiosq

Claims (1)

1. Схема преобразования сигналов электромагнитного расходомера, состоящая из первичного преобразователя расхода, выходы которого соединены со входами предварительного усилителя, отличающаяся тем, что дополнительно введены: микроконтроллер, формирователь тока, аналого-цифровой преобразователь, источник опорного напряжения, индикатор, формирователь сигнала интерфейса, где выходы формирователя тока соединены со входами первичного преобразователя расхода, выход предварительного усилителя соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами микроконтроллера, первый выход которого соединен с управляющим входом формирователя тока, однонаправленные выходы соединены с информационными входами индикатора, а двунаправленные - с входами-выходами формирователя интерфейса.