[發明專利]一種變頻勵磁方式兩線制電磁流量計

在審

• 申請號: 201710173018.5
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106840285A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王剛;郭傳濤;鄒明偉
• 申請（專利權）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 吳東勤

技術領域

本發明涉及流量計技術領域，特別涉及一種變頻勵磁方式兩線制電磁流量計。

背景技術

電磁流量計是一種依據法拉第電磁感應定律來測量導電液體體積流量的儀表。其由勵磁線圈將磁場施加給被測流體，從而通過檢測磁場中運動流體的感應電動勢并進行相應的信號處理實現流量準確測量。電磁流量計由于其傳感器自身結構設計及其測量原理使得其輸出信號中摻雜了大量的噪聲，如正交干擾(微分干擾)、同相干擾(渦流效應)、工頻干擾(共模干擾、串模干擾)、極化噪聲、流動噪聲及漿液噪聲等。這些噪聲頻帶遍布信號帶寬，且幅值甚至超過信號的幅值。為消除這些噪聲的影響，目前應用中主要從勵磁方式和信號處理兩方面考慮。故而，電磁流量計的勵磁控制技術和信號處理技術是電磁流量計的關鍵。

電磁流量計在市場中使用比較廣的一種高精度計量儀表。無壓損，可以測量導電液體，測量原理中不涉及流體的溫度，壓力，密度，和粘度的影響；但是由于傳統四線制電磁流量計功耗大，前期安裝麻煩，在使用過程中會相應增加運行成本，電磁流量計測量口徑越大功耗越大，又由于兩線制電磁流量計屬于低功耗產品，環路供電的電流限制在4-20mA范圍內，導致兩線制電磁流量計普遍口徑較小，試用范圍窄，目前兩線制電磁流量計勵磁頻率普遍比較單一，一般采用定頻(固定頻率)進行驅動，在實際應用過程中，造成對能量很大的浪費，因為兩線制環路供電是隨著流量量程比越高，環路能夠提供的能量越多，采用單調單一的定頻進行驅動，在能量大的時候造成能源浪費。市場需求一種能夠測量范圍廣，安裝方便，功耗低，高精度的儀表替代傳統四線制電磁流量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種通過智能變頻控制，測量范圍廣，安裝方便，功耗低，高精度的變頻勵磁方式兩線制電磁流量計。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種變頻勵磁方式兩線制電磁流量計，包括控制電路、變頻勵磁裝置、感應電極、信號處理電路和電源，所述控制電路的電流輸入端與所述電源連接，所述控制電路的電流輸出端與所述變頻勵磁裝置通過線路連接，所述感應電極置于所述變頻勵磁裝置的一側，所述感應電極感應所述變頻勵磁裝置處的感應電動勢，所述感應電極的信號輸出端與所述信號處理電路的信號輸入端通過線路連接，所述信號處理電路的信號輸出端與所述控制電路的信號輸入端通過線路連接，所述控制電路根電源提供能量控制變頻勵磁裝置進行變頻勵磁。在電源能夠提供能量比較高的時候采用高頻勵磁，在能量低的時候采用低頻勵磁(降低頻率可以有效的提升磁場強度大小)，既能對大流量快速變化精準測量，又能保障小流量的基本計量。

本發明的有益效果是：通過智能變頻控制，將利用能量效率達到最大化，從而能夠在有限的功率條件下，提供更強的磁場，有效提高低功耗兩線制電磁流量計的測量范圍；電極進行工藝處理，降低了信號中的噪聲干擾，信噪比增加，實現了更加精確的測量，獲得了誤差較小的數據。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，還包括通信電路，所述通信電路與所述控制電路通過線路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通信電路便于外部對控制電路進行數據傳輸和控制。

進一步，還包括按鍵電路，所述按鍵電路與所述控制電路通過線路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：按鍵電路便于對控制電路進行控制和參數設置。

進一步，還包括顯示裝置，所述顯示裝置與所述控制電路通過線路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：顯示裝置便于對檢測結果和測試過程中的數據進行顯示。

進一步，所述控制電路向所述變頻勵磁裝置輸出電流4～20mA。

采用上述進一步方案的有益效果是：增大測試范圍，提升測試精度。

進一步，所述信號處理電路包括信號放大單元和模數轉換單元，所述信號放大單元的信號輸入端與所述感應電極的信號輸出端連接，所述信號放大單元的信號輸出端和模數轉換單元的信號輸入端連接，所述模數轉換單元的信號輸出端與所述控制電路的信號輸入端連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：信號放大單元和模數轉換單元協調運作，實現對感應電極的檢測信號進行信號放大和模數轉換，提升檢測數據精度。

附圖說明

圖1為本發明一種變頻勵磁方式兩線制電磁流量計的模塊框圖；

圖2為信號處理電路的模塊框圖；

圖3為變頻勵磁裝置的線圈電流變化示意圖；

圖4為變頻勵磁裝置的磁束密度變化示意圖；