[發(fā)明專利]一種智能電磁流量計(jì)信號處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010328910.8
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111397676B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪菁;王燦;姚新紅;劉波;梁艷爭
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60;G05B19/042
• 代理公司: 鄭州翊博專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41155
• 代理人: 付紅莉

1.一種智能電磁流量計(jì)信號處理方法，其特征在于，包括設(shè)置在流量計(jì)內(nèi)的傳感器、勵(lì)磁模塊、信號處理模塊、信號采集及控制模塊和微處理器；所述傳感器內(nèi)設(shè)置有線圈，勵(lì)磁模塊產(chǎn)生勵(lì)磁電流信號并將電流信號發(fā)送至傳感器內(nèi)的線圈，傳感器接收勵(lì)磁電流信號并激勵(lì)傳感器內(nèi)的線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場，當(dāng)待測流體通過傳感器內(nèi)的線圈時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電勢信號，傳感器收集感應(yīng)電勢信號，并將感應(yīng)電勢信號發(fā)送至信號處理模塊；

所述信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和補(bǔ)償電路，所述補(bǔ)償電路中設(shè)有與流量計(jì)內(nèi)的主控制器相連接的監(jiān)測模塊，所述監(jiān)測模塊包括依次連接的電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、電壓跟隨器、電壓比較器；所述監(jiān)測模塊用于對電路回路中的勵(lì)磁電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)能夠根據(jù)時(shí)序周期對高低壓以及恒流的需求，監(jiān)測模塊協(xié)同流量計(jì)內(nèi)的主控制器對高低壓控制電路進(jìn)行控制；信號處理模塊將接收到的信號進(jìn)行放大、濾波和補(bǔ)償后，將感應(yīng)電勢信號轉(zhuǎn)換為流速數(shù)字信號，并將流速數(shù)字信號輸出到信號采集及控制模塊；

所述信號采集及控制模塊將流速數(shù)字信號進(jìn)行信號D/A轉(zhuǎn)換，將流速數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為流速模擬信號，并將轉(zhuǎn)換后的流速模擬信號發(fā)送至微處理器模塊，微處理模塊將接收到的流速模擬信號處理并輸出至用戶端；

所述勵(lì)磁模塊包括與傳感器內(nèi)的線圈相連接的勵(lì)磁時(shí)序控制模塊、與勵(lì)磁時(shí)序控制模塊相連接的高低壓控制電路，高低壓控制電路的輸出端連接有呈并聯(lián)設(shè)置的勵(lì)磁旁路模塊和恒流模塊；所述勵(lì)磁旁路模塊和恒流模塊的輸出端與線圈相連接形成電路回路；所述勵(lì)磁時(shí)序控制模塊激勵(lì)傳感器內(nèi)的線圈產(chǎn)生正勵(lì)磁、零勵(lì)磁、負(fù)勵(lì)磁三個(gè)工作時(shí)段；勵(lì)磁時(shí)序控制模塊通過線圈輸出的一個(gè)時(shí)序周期為正勵(lì)磁-零勵(lì)磁-負(fù)勵(lì)磁-零勵(lì)磁-正勵(lì)磁；所述勵(lì)磁旁路模塊用于將恒流模塊屏蔽，所述恒流模塊用于提供恒定電流；

在勵(lì)磁時(shí)序控制模塊的一個(gè)時(shí)序周期內(nèi)的正勵(lì)磁、零勵(lì)磁和負(fù)勵(lì)磁階段，所述監(jiān)測模塊和主控制器對高低壓控制電路進(jìn)行控制的過程如下：

正勵(lì)磁階段：當(dāng)監(jiān)測模塊檢測電路回路中的勵(lì)磁電流為零時(shí)，主控制器控制高低壓控制電路開啟高壓電源，勵(lì)磁回路導(dǎo)通，監(jiān)測模塊向主控制器輸出恒流中斷信號，主控制器接收恒流中斷信號，控制勵(lì)磁旁路開啟，屏蔽恒流模塊，此時(shí)勵(lì)磁電流逐漸增大；

零勵(lì)磁階段：當(dāng)監(jiān)測模塊檢測到勵(lì)磁電流增大至勵(lì)磁電流閾值的90%時(shí)，則認(rèn)為勵(lì)磁電流穩(wěn)定，監(jiān)測模塊向主控制器輸出恒流信號，主控制器接收恒流信號并控制勵(lì)磁旁路關(guān)閉，開啟恒流模塊，勵(lì)磁電流持續(xù)增大至勵(lì)磁電流的閾值；

負(fù)勵(lì)磁階段：當(dāng)監(jiān)測模塊檢測到勵(lì)磁電流增大至勵(lì)磁電流的閾值時(shí)，主控制器控制高低壓控制電路關(guān)閉高壓電源、開啟低壓電源，該階段仍保持恒流模塊開啟，此時(shí)勵(lì)磁電流逐漸降低至勵(lì)磁電流閾值的90%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電磁流量計(jì)信號處理方法，其特征在于，監(jiān)測模塊與主控制器協(xié)同對高低壓控制電路進(jìn)行控制的過程為：監(jiān)測模塊中的電流信號采集模塊采集電路回路中的電流信號，并將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，發(fā)送至電壓信號采集模塊，電壓信號采集模塊收集電壓信號并將電壓信號發(fā)送至電壓跟隨器，電壓跟隨器接收實(shí)時(shí)電壓信號并發(fā)送至電壓比較器，電壓比較器對接收的電壓信號進(jìn)行判定，若電壓比較器判斷接收的電壓穩(wěn)定，則電壓比較器向主控制器輸出中斷信號，主控制器開啟遲滯比較，對中斷信號的有效性進(jìn)行判定，若中斷信號判定有效，則主控制器向高低壓控制電路輸出控制信號；若在監(jiān)測模塊中電壓比較器對接收的電壓信號進(jìn)行判定為非電壓穩(wěn)定，則電壓比較器再次對實(shí)時(shí)接收到的電壓信號進(jìn)行比較判定；若在主控制器模塊中對中斷信號的有效性判定為無效，則返回監(jiān)測模塊中的電壓比較器，電壓比較器再次對實(shí)時(shí)接收到的電壓信號進(jìn)行比較判定；其中，電壓穩(wěn)定的判定標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)時(shí)電壓所對應(yīng)的電流值超過勵(lì)磁電流閾值的90%。