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电磁流量计

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详细解说智能电磁流量计的原理、硬件抗干扰技术及预热时间

来源:作者:发表时间:2018-05-18 14:49:01

    智能电磁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律,即导体通过磁场,切割电磁线,产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的,分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。大多流量传感器采用低频方波励磁。

智能电磁流量计的工作原理:
    变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、D/A电路、变送电路等组成。
    智能电磁流量计的安装要求是一定要安装在管路的最低点或者管路的垂直段,但是一定是在满管的情况下,对直管段要求是前5D后3D,这样才能保证电磁流量计的使用和对精度的要求。
    智能型电磁流量计是老式模拟的电磁流量计的更新换代产品,智能型电磁流量计不仅可以带4~20mA输出,还可以带RS485或者RS232通讯协议,可以直接与计算机联网,便于远程监控和操作。

智能电磁流量计的原理图

智能电磁流量计的硬件抗干扰技术:
1:微处理器系统电源电压监视技术
    智能电磁流量计中微处理器系统当电源瞬态欠压,励磁开关脉冲动作都会造成微处理器误动作,数据丢失等现象,因此必须采用可靠的复位电路和电源电压监视技术。最简单实用的方法是采用低成本电源配合高灵敏度的电源电压监视器,提高微处理器系统和抗干扰能力。

2:同步采样的频度补偿技术
    同步采样和工频电源频率监视补偿技术,是提高抗流量信号电势中混入工频干扰和工频电源频率波动产生工频干扰能力的有效方法。同步采样技术,其采样脉宽为工频周期的整数倍,使流量信号电势中工频干扰平均值等于零,以消除工频干扰的影响;工频电源的频率波动补偿是保证频率的动态波动中,励磁电源和采样脉冲得以同步调整,真正实现同步采样技术和同步励磁技术,同步A/D转换,以降低工频干扰的影响。

3:前置放大器的设计是提高抗干扰能力的首要环节
    电磁流量传感器输出流信号十分微弱,内阻抗较高,因此高输出入阻抗、低漂移、低噪声、高CRMM前置放大器才能满足抗同相共模干扰的要求。前置放大器采用JFET高输入阻抗电压缓冲器,低漂移低噪声减法器,精密电阻精心匹配组成仪用放大器,并采用输入保护技术,共模电压自举技术和接地技术大大提高抗共模干扰的能力,抑制零点漂移的影响。

4:采用新型HCMOS系列芯片技术
    采用74HC系列芯片技术较采用74LS系列芯片其低噪声容限提高2.4倍,高燥声容限提高2.1倍,智能电磁流量计整个硬件采用74HC系列芯片,不仅降低整个功耗,而且提高元器件本身抗干扰能力,为电源流量计小型轻量一体化奠定了基础。

5:新型励磁技术是提高智能电磁流量计抗干扰能力的重要手段
    智能电磁流量计励磁技术的发展,不仅减弱电极极化电势、泥浆干扰、流动噪声的影响,又能改变工频干扰的形态,便于同步采样技术处理工频干扰噪声,以避免工频干扰的影响。电磁流量传感器采用工频频率同步三值低频矩形励磁和双频矩形波励磁,从而提高电磁流量计整个抗干扰能力,提高电磁流量计的测量精度和可靠性。

智能电磁流量计预热时间:
    智能电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法。
    拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

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