[发明专利]涡轮流量计及其测量测定方法、涡轮流量监测系统

说明书

本发明公开了一种涡轮流量计及其测量测定方法、涡轮流量监测系统，所述涡轮流量计包括钐钴磁钢，组装于所述涡轮轴上；磁位移传感器，组装于所述涡轮管道上，且对应于所述钐钴磁钢所在位置；信号调理器，信号连接至所述磁位移传感器；微处理器，所述信号调理器信号连接至所述微处理器；柔性化接口模块，每一所述柔性化接口模块信号连接至所述微处理器。本发明，采用了高精度、高灵敏度的AMR元件取代原有的电磁感应线圈，利用AMR元件的特性，并结合后续的信号调理电路的集成化模块化设计，使得涡轮流量计具有更高精度、高稳定性、更低的功耗，相比传统的传感器±2％左右的误差，能够提高到±1％以内。

技术领域

本发明涉及涡轮流量监测等领域，具体为一种涡轮流量计及其测量测定方法、涡轮流量监测系统。

背景技术

涡轮流量计是采用先进的超低功耗单片微机技术研制的涡轮流量传感器与显示积算一体化的新型智能仪表，具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。使用时，先将流速转换为涡轮的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量，其输出信号为频率，易于数字化。图中感应线圈和永久磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时，磁路的磁阻发生变化，从而产生感应信号。信号经放大器放大和整形，送到计数器或频率计，显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率－电压转换以指示瞬时流量。叶轮的转速正比于流量，叶轮的转数正比于流过的总量。涡轮流量计的输出是频率调制式信号，不仅提高了检测电路的抗干扰性，而且简化了流量检测系统。

目前，涡轮流量计存在一些缺陷，如灵敏度不佳，而且一般涡轮流量计只是单独使用，不能与其他外接设备连接，功能单一。在使用时，其算法简单，流量检测的实时性能和稳定性能较差，在涡轮的停止阶段，由于涡轮的骤停，频率快速下降。计数器还在等待下一个脉冲周期，会出现涡轮停止后频率不能归零的问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种涡轮流量计及其测量测定方法、涡轮流量监测系统，以解决现有的涡轮流量计的灵敏度不佳，而且一般涡轮流量计只是单独使用，不能与其他外接设备连接，功能单一，且在使用时，其算法简单，流量检测的实时性能和稳定性能较差等问题。

实现上述目的的技术方案是：提供一种涡轮流量计，安装于涡轮管道上，所述涡轮管道具有涡轮轴和安装在所述涡轮轴上的涡轮叶片，所述涡轮流量计包括钐钴磁钢，组装于所述涡轮轴上；磁位移传感器，组装于所述涡轮管道上，且对应于所述钐钴磁钢所在位置；信号调理器，信号连接至所述磁位移传感器；微处理器，所述信号调理器信号连接至所述微处理器；柔性化接口模块，每一所述柔性化接口模块信号连接至所述微处理器。

在本发明一实施例中，所述柔性化接口模块包括有线接口以及无线通讯模块，所述有线接口包括电流输出接口、脉冲输入接口、脉冲输出接口、RS485总线接口、CAN总线接口、显示屏连接接口、键盘连接接口中的至少一种；所述无线通讯模块包括ZigBee模块。

在本发明一实施例中，所述信号调理器包括差分放大电路，其信号输入端连接至所述磁位移传感器的信号输出端，用以获取所述磁位移传感器传递至的差分信号的正弦波信号，并放大所述正弦波信号；电压比较电路，其信号输入端连接至所述差分放大电路的信号输出端，用以将放大后的所述正弦波信号整形为方波信号；滤波电路，其信号输入端连接至所述电压比较电路的信号输出端，其信号输出端连接至所述微处理器的对应信号端，用以对所述方波信号进行二阶低通滤波。

在本发明一实施例中，所述微处理器包括定时检测单元，其信号输入端连接至所述滤波电路的信号输出端，用以周期性检测所述滤波电路的发出的脉冲式方波信号；处理单元，其信号输入端连接至所述定时检测单元的信号输出端，用以计算脉冲中两个上升沿波形之间的周期时间，并根据两个所述上升沿波形之间的周期时间求得其所对应的脉冲的频率；以及用以计算若干个脉冲的平均周期时间和平均频率。