[發明專利]一種智能電磁流量計信號處理方法

有效

• 申請號: 202010328910.8
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111397676B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 李雪菁;王燦;姚新紅;劉波;梁艷爭
• 申請（專利權）人: 上海市計量測試技術研究院
• 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所(普通合伙) 41155
• 代理人: 付紅莉

本發明屬于電磁流量計技術領域，具體涉及一種智能電磁流量計信號處理方法，包括設置在流量計內的傳感器、勵磁模塊、信號處理模塊、信號采集及控制模塊和微處理器；信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和補償電路，補償電路中設置有監測模塊；通過在正負勵磁之間設置零勵磁，保持流量計的零點，同時在信號處理模塊的補償電路中設置監測模塊，在零勵磁過程對流量信號進行反饋式調整，以解決現有電磁流量計在對含有非導電相的流體進行流速檢測時存在的零點不穩定和信號失真的故障。

技術領域

本發明屬于電磁流量計技術領域，具體涉及一種智能電磁流量計信號處理方法。

背景技術

電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律工作的一種測量流體流量的儀表。電磁流量計在應用中具有諸多優點，譬如不受被測導電流體的密度、黏度、溫度、壓力的影響，且測量精度高、可靠性高，尤其是在測量多相流如漿液時具有顯著的優勢，因此，電磁流量計在工農業生產，如石油、化工、冶金、造紙等行業被廣泛應用。待測流體中不一定全部為導電相，往往也存在有非導電相，在利用現有基于對稱原理的電磁流量計對待測流體進行檢測時，由于非導電相的存在使得被測流體分布不均勻，對感應電勢的測量產生擾動，造成測量的不準確，如何克服非導電相對測量結果的影響，是現在國內外學者研究的熱點問題之一。

對于存在非導電相的流體測量，電極受到沖撞而產生較大噪聲，且采集信號微弱。因此，如何提高電磁流量計的抗干擾性能和零點穩定性，以及如何對微弱信號進行有效放大，是測量具有非導電相流體時的關鍵問題。

電磁流量計的抗干擾性能和零點穩定性取決于勵磁方式。低頻勵磁能保證零點穩定性、測量精度等，但無法克服兩相中的非導電固相產生的噪聲。而高頻勵磁能抑制漿液噪聲對流量信號的影響，但會降低零點穩定性和測量精度等性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能電磁流量計信號處理方法，通過在正負勵磁之間設置零勵磁，保持流量計的零點，同時在信號處理模塊的補償電路中設置監測模塊，在零勵磁過程對流量信號進行反饋式調整，以解決現有電磁流量計在對含有非導電相的流體進行流速檢測時存在的零點不穩定和信號失真的故障。

基于上述目的，本發明采用如下技術方案：一種智能電磁流量計信號處理方法，包括設置在流量計內的傳感器、勵磁模塊、信號處理模塊、信號采集及控制模塊和微處理器；傳感器內設置有線圈，勵磁模塊產生勵磁電流信號并將電流信號發送至傳感器內的線圈，傳感器接收勵磁電流信號并激勵傳感器內的線圈產生感應磁場，當待測流體通過傳感器內的線圈時產生感應電勢信號，傳感器收集感應電勢信號，并將感應電勢信號發送至信號處理模塊；信號處理模塊將接收到的信號進行放大、濾波和補償后，將感應電勢信號轉換為流速數字信號，并將流速數字信號輸出到信號采集及控制模塊；信號采集及控制模塊將流速數字信號進行信號D/A轉換，將流速數字信號轉換為流速模擬信號，并將轉換后的流速模擬信號發送至微處理器模塊，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。

進一步地，勵磁模塊包括與傳感器內的線圈相連接的勵磁時序控制模塊、與勵磁時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設置的勵磁旁路模塊和恒流模塊；勵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；勵磁時序控制模塊激勵傳感器內的線圈產生正勵磁、零勵磁、負勵磁三個工作時段；勵磁時序控制模塊通過線圈輸出的一個時序周期為正勵磁-零勵磁-負勵磁-零勵磁-正勵磁；勵磁旁路模塊用于將恒流模塊屏蔽，恒流模塊用于提供恒定電流。