[发明专利]一种基于电压电流微分的瞬态电磁流量变送器

摘要

本发明涉及流量检测领域，为一种基于电压电流微分的瞬态电磁流量变送器。针对电磁流量计的瞬态测量过程，提出基于电压电流微分的瞬态测量方法，研制基于电压电流微分的瞬态电磁流量变送器，实时实现测量方法。瞬态测量系统包括励磁驱动模块、信号调理采集模块、人机接口模块、存储模块、输出模块、通讯模块以及软件处理模块。励磁驱动模块激励励磁线圈产生感应磁场；信号调理采集模块利用两片ADC同步采样信号电压和励磁电流，并将采样结果送入DSP；在DSP中，实时实现基于电压电流微分比值的处理方法，计算得到的瞬时和累积流量。

主权项

1.一种基于电压电流微分的瞬态电磁流量变送器，针对电磁流量计瞬态测量时信号电压同时受流量和时间影响的问题，分析了动态变化的励磁电流和信号电压，提出电压电流微分比值的处理方法，消除时间的影响，确定电压和电流微分比值与流量之间的关系，采集电压和电流数据进行离线验证；以DSP为核心，研制基于电压电流微分的瞬态电磁流量变送器，实时实现瞬态测量方法；基于电压电流微分的瞬态测量系统包括励磁驱动模块、信号调理采集模块、人机接口模块、存储模块、输出模块、通讯模块以及软件处理模块，其特征在于：励磁驱动模块通过DSP的片上ePWM产生励磁时序控制H桥的通断，进而控制线圈的励磁，产生感应磁场；管道内导电液体流经线圈中励磁电流感应产生的磁场时，在传感器电极上产生信号电压；信号电压经过差分放大、偏置调整以及滤波后与利用检流电路测量的励磁电流被两个相同型号的模数转换器ADC1和ADC2同步采样，经过这两个模数转换器采样后，电压和电流从模拟量转换为数字量；然后，通过DSP的两个多通道缓冲串口送入DSP中；在DSP中，半周期采样结束后判断信号电压是否超限；若超限，则通过数模转换器DAC和偏置调整电路进行偏置调整；然后，采用梳状带通滤波器对信号电压进行数字滤波，再对励磁电流和滤波后的电压分别微分处理，计算两者微分后的比值；最后计算得到瞬时流量和累积流量，并将流量及相关信息通过液晶实时刷新显示。/n