[發明專利]電磁式熱能表

無效

• 申請號: 201210297793.9
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102798488A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 駱建;王俊;汪華
• 申請（專利權）人: 上海嚴熔儀器儀表設備有限公司
• 主分類號: G01K17/08
• 分類號: G01K17/08
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 黃啟行;方曉明

技術領域

本發明涉及冷熱量計量裝置領域，特別涉及一種采用電磁感應方式測量冷熱流體的電磁式熱能表。

背景技術

在我國進一步深化貫徹節能減排的政策方針指導下，隨著國家熱計量行業規范的出臺，分戶計量已經在很多城市展開，由于中國供暖系統供熱水質差，雜質多，管路情況復雜等諸多情況，傳統熱能表在實際的使用過程中其自身的缺點逐漸凸顯，具體表現在：1、傳統流量計或熱能表多采用機械葉輪式或旋翼式，由于葉輪轉動的圈數與流量成正比，因此計算器通過采集葉輪轉動的圈數便可計算流量。但葉輪的轉動存在機械磨損，從而使傳統機械式流量計或熱能表具有結構復雜、壓力損失大、使用壽命較短和測量精度低的缺點。2、超聲波式熱能表較機械式熱能表有較大改善，但超聲波熱量表怕水中的雜質。因此在雜質多、水質差和水結垢現象嚴重的省份超聲波熱能表安裝后卻無法正常使用。因此計量精度高、無壓力損失且不受水質好壞影響的電磁式熱能表逐漸替代傳統流量計或熱能表。現有電磁式熱能表是采用高精度、高可靠性的電磁流量計作為流量測量，采用高精度、高穩定性的溫度傳感器做溫度測量，從而具有非常優異的測量性能。公告號為CN201637516U的專利公開了一種整體式電磁熱能表，主要包括中央處理器，放大濾波模塊、電磁流量傳感器、相互配對的進口溫度傳感器和出口溫度傳感器。電磁流量傳感器感應水的瞬時流速信號、進口溫度傳感器和出口傳感器得到的溫度信號，經放大濾波模塊后傳給中央處理器。中央處理器對這些信號進行處理采集到精確的流量和溫度信號。但電磁熱能表的電磁流量傳感器在采集的流量信號中還包括電磁流量傳感器自身產生的干擾信號、低頻流動噪聲和勵磁電路的微分效應噪聲。當管道內流量比較小的時候，流動噪聲的干擾問題尤為突出，從而導致電磁式流量計對微小流量測試效果不佳，且微分效應導致的微分誤差會導致由于流體流動產生的感應電動勢出現漂移，引起系統零點的飄動，大大降低測量精度，因此現有電磁熱能表在小流量時無法實現對流量測量的精確測量。

發明內容

本發明的發明目的為提供了一種在小流量時依然可以實現對流量進行精確測量的電磁式熱能表。

根據本發明的實施例，提供了一種電磁式熱能表，包括電磁流量傳感器、溫度傳感器和轉換器，所述轉換器包括放大濾波電路和中央處理器，所述電磁流量傳感器將采集到的流量信號轉換為電壓信號經所述放大濾波電路發送給所述中央處理器，所述溫度傳感器將被測管道中的溫度信號發送給所述中央處理器，其特征在于，所述放大濾波電路中設置有反饋電路，所述反饋電路包括模數轉換模塊、數字信號處理模塊、數模轉換模塊、信號變換單元和負反饋模塊，其中，

所述模數轉換模塊的輸入端與所述放大濾波電路連接，用于將所述放大濾波電路中的模擬信號轉換為數字信號并分別發送給所述中央處理器和數字信號處理模塊；

所述數字信號處理模塊，用于對模數轉換模塊輸出的數字信號進行處理以得到干擾信號和帶低頻噪聲信號的真實流量信號，所述干擾信號和真實流量信號經數模轉換模塊轉換為模擬信號后發送給所述信號變換單元；

所述信號變換單元用于將所述干擾信號和真實流量信號變換為具有正負極性的電壓反饋信號并將所述電壓反饋信號輸入給所述負反饋模塊；

所述負反饋模塊將所述電壓反饋信號輸入給所述放大濾波電路，所述放大濾波電路利用所述電壓反饋信號對輸入的所述電壓信號中的干擾信號和低頻噪聲信號進行抑制，以提高放大濾波電路的信噪比。

其中，所述數字信號處理模塊包括積分計算單元、微分計算單元、FFT頻譜分析單元、積分增益單元、微分增益單元、低頻和勵磁頻率增益控制單元、量化輸出單元，其中，

所述積分計算單元對由所述放大濾波電路輸入的電壓信號中的積分干擾信號進行計算，并將計算后的積分干擾信號輸入到所述積分增益單元，所述積分增益單元用于調整所述積分干擾信號的反饋系數F4；

所述微分計算單元對由所述放大濾波電路輸入的電壓信號中的微分干擾信號進行計算，并將計算后的微分干擾信號輸入到所述微分增益單元，所述微分增益單元用于調整所述微分干擾信號的反饋系數F3；

所述FFT頻譜分析單元用于將電壓信號中低頻噪聲信號和與勵磁頻率相同的真實流量信號的有效值進行計算，并將所述有效值輸入到低頻增益控制單元和勵磁頻率增益控制單元，所述低頻增益控制單元和勵磁頻率增益控制單元用于調整所述低頻噪聲信號的反饋系數F2和與勵磁頻率相同的真實流量信號的的反饋系數F1；