[实用新型]过程变量变送器

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请基于并要求2010年8月11日提交的美国临时专利申请No.61/372,637的优先权，其全部内容并入此处以供参考。 

技术领域

本实用新型涉及在过程控制和监视系统中使用的过程变量变送器。更具体地，本实用新型涉及检测过程噪声频率并调整传感器控制信号，从而将传感器控制信号频率移动到远离所检测到的噪声频率，以避免过程噪声所引发的错误。 

背景技术

过程变量变送器用于在过程控制或监视系统中测量过程参数。基于微处理器的变送器通常包括：传感器；模数转换器，用于将传感器的输出转换成数字形式；微处理器，用于补偿数字化输出；以及输出电路，用于发送补偿后的输出。目前，这种发送通常通过过程控制环路(例如4-20mA控制环路)或以无线方式进行。 

由这种系统测量的一个示例参数是经过过程中的管子或管道的导电流体的体积流量。这可以例如使用磁流量计而进行。 

一种示例磁流量计包括管道，在管道的横截面的相对侧布置有线圈。线圈由来自变送器的线圈驱动电流通电，并沿着管道的横截面形成磁场。两个电极沿着与磁场垂直的线彼此横跨在管道上。流经管道的流体是导电的。由于导电流体移动经过磁场，因此在由电极检测到的流体中感应了电势或电动势(EMF)。 

这些类型的磁流量计通常布置在各种物质被添加至流经管道的、所感测和测量的流体流的过程中。例如，在一些纸处理轧机中，在纸过程中将硅石添加至流经管道的流体。可以使用由可变频率驱动电动 机控制的活塞泵将硅石添加至该过程，以控制添加至该过程的硅石的流量。 

活塞泵通常使用备选地连接至输入端口和输出端口的一组活塞进行操作。交替地，通过活塞的往复动作，通过入口端口来抽入要用泵抽的物质，然后通过出口端口来用泵抽出该物质。当使用这种类型的泵将物质添加至流经过程中的管道的流体时，该泵可以将与泵的操作速度相对应的压力调制添加至流。该压力调制可以由磁流量计来观察，并可以包含用于驱动磁流量计中的线圈的线圈驱动频率的奇次谐波处的显著能量。这可以导致在测量过程流量的测量输出信号中出现拍频。 

当然，由活塞泵引起的周期性噪声的这种类型的引入(与流量测量发生干扰)仅仅是可以与表示测量过程变量的测量输出信号发生干扰的周期性或间歇性噪声的一个示例来源。多种其他噪声源可以造成以类似方式与过程变量的测量发生干扰的噪声。例如，举几个例子，类似类型的噪声可以由造成脉动压力、振动和外部电干扰的来源产生。 

实用新型内容

本实用新型检测过程噪声频率并调整传感器控制信号，从而将传感器控制信号频率移动到远离所检测到的噪声频率，以避免过程噪声所引发的错误。 

根据本实用新型的一个方案，提供了一种过程变量变送器，其特征在于，包括：噪声检测器，从过程变量传感器接收传感器信号；控制器，以控制频率产生控制过程变量传感器的控制信号；以及处理器，与所述噪声检测器和所述控制器相连，从所述噪声检测器接收在传感器信号中检测到的噪声的噪声频率，基于所述噪声频率来调整控制频率，并将调整后的控制频率发送给控制器。 

优选地，根据本实用新型的过程变量变送器还包括：频率特性数据存储器，与所述处理器相连，所述处理器识别控制信号的频率特性并将所述频率特性存储在所述频率特性数据存储器中。 

根据本实用新型的另一个方案，提供了一种过程变量变送器，其特征在于，包括：线圈驱动控制器，产生用于以线圈驱动频率来驱动 磁流量计上的线圈的线圈驱动信号；噪声检测器，从磁流量计接收流量信号，所述流量信号指示了流经导管的过程流体的流量；以及处理器，与线圈驱动控制器和噪声检测器相连，从噪声检测器接收在流量信号中检测到的周期性噪声的噪声频率，间歇性地禁用线圈驱动信号以使得噪声检测器能够检测到周期性噪声；将噪声检测器检测到的周期性噪声的噪声频率与所存储的线圈驱动信号的频率特性进行比较；以及基于该比较来调整线圈驱动频率，以避免周期性噪声与流量信号的实质干扰，并将调整后的线圈驱动频率发送给所述线圈驱动控制器。 

优选地，根据本实用新型的过程变量变送器还包括：频率数据存储器，与所述处理器相连，其中，所述处理器识别线圈驱动信号的频率特性并将所述频率特性存储在所述频率数据存储器中。