礦用電磁流量傳感器的製造方法

2024-01-23 23:43:15 1

礦用電磁流量傳感器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦用電磁流量傳感器，涉及一種礦用傳感設備，包括電源模塊、勵磁模塊、信號檢測電路、第一處理器和第二處理器，第一處理器與第二處理器雙向連接，第二處理器的第一信號輸出端連接勵磁模塊的信號輸入端，信號檢測電路的信號輸出端連接信號處理電路的第一輸入端，信號處理電路的輸出端連接V/F轉換電路的第一輸入端，V/F轉換電路的輸出端連接第一處理器的第一信號輸入端，第二處理器的第二信號輸出端連接信號處理電路的第二輸入端，第二處理器的第三信號輸出端連接V/F轉換電路的第二輸入端。本實用新型提高了控制時序的準確性和可靠性，同時相較普通的單晶片處理，運算速度得到進一步提升，檢測精度變得更好。
【專利說明】礦用電磁流量傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦用傳感設備，特別是涉及一種礦用電磁流量傳感器。
【背景技術】
[0002]礦用電磁流量傳感器是根據法拉第電磁感應定律製成的一種測量導電性液體的 儀器。礦用電磁流量傳感器原理簡單，國內外對礦用電磁流量傳感器的研究較早，生產企業 較多。現有的礦用電磁流量傳感器一般採用單核進行控制，這樣會造成以下問題:一是處理 速度慢；二是不能滿足複雜的時序控制；三是數據處理能力較弱；四是會造成實效性差；這 些缺點會造成傳感器精度低、可靠性差等難以忽視的問題；五是抗幹擾能力較差，在較複雜 的環境下使用會造成測量不準確，甚至無法進行正常測量。
實用新型內容
[0003]有鑑於現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種滿足復 雜的時序控制同時能夠提高處理速度的礦用電磁流量傳感器。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供了一種礦用電磁流量傳感器，包括電源模塊、勵 磁模塊、信號檢測電路、第一處理器和第二處理器，所述電源模塊為整個傳感控制器提供本 質安全型的供電，第一處理器與所述第二處理器雙向連接，所述第二處理器的第一信號輸 出端連接所述勵磁模塊的信號輸入端，所述信號檢測電路的信號輸出端連接信號處理電路 的第一輸入端，所述信號處理電路的輸出端連接V/F轉換電路的第一信號輸入端,所述V/F 轉換電路的信號輸出端連接所述第一處理器的第一信號輸入端，所述第二處理器的第二信 號輸出端連接所述信號處理電路的第二輸入端，所述第二處理器的第三信號輸出端連接所 述V/F轉換電路的第二信號輸入端。
[0005]使用時，第一處理器和第二處理器之間進行數據交互，第二處理器發送勵磁驅動 信號給勵磁模塊,勵磁模塊產生勵磁波形激勵磁場，當流體切割磁場時，會在信號檢測電路 的電極上產生感應電勢，信號檢測電路將檢測到的信號通過信號處理電路進行處理後發送 給V/F轉換電路，將其轉換成脈衝頻率信號，然後發送給第一處理器。本實用新型採用兩個 處理器，第一處理器採集檢測到的V/F轉換電路，第二處理器分別發送信號處理同步時序 信號和V/F轉換控制時序信號給信號處理電路和V/F轉換電路，採用以上技術方案，提高了 控制時序的準確性和可靠性，同時相較普通的單晶片處理，本實用新型的運算速度得到進 一步提升，檢測精度變得更好。
[0006]進一步的，所述第一處理器還連接有晶振電路，所述晶振電路的信號輸出端連接 所述第一處理器的第二信號輸入端，該晶振電路用於提供工作主頻信號給處理器。
[0007]進一步的，為了便於顯示檢測到的數據，所述第一處理器還連接有顯示模塊，所述 第一處理器的第一信號輸出端連接所述顯示模塊的信號輸入端。
[0008]進一步的，所述第一處理器還連接有復位電路，所述復位電路的輸出端連接所述 第一處理器的第三信號輸入端。[0009]進一步的，為了存儲檢測到的數據，所述第一處理器還連接有存儲模塊，所述存儲 模塊與所述第一處理器雙向連接。
[0010]進一步的，為了與上位機進行數據交互，以實現礦用電磁流量的在線檢測，所述第 一處理器還連接有信號變送器，所述第一處理器的第二輸出端連接所述信號變送器的信號 輸入端，所述信號變送器的信號輸出端連接上位機；所述第一處理器通過信號變送器輸出 檢測信號給上位機。
[0011]較佳的，所述信號處理電路由整流濾波電路和信號放大電路組成，所述信號檢測 電路的信號輸出端連接所述整流濾波電路的輸入端，所述整流濾波電路的輸出端連接所述 信號放大電路的輸入端，所述信號放大電路的信號輸出端連接所述V/F轉換電路的第一信 號輸入端。由於電極上產生的電勢信號弱，因此採用以上技術方案對信號進行整流濾波並 放大，消除幹擾，能進一步的提聞數據檢測的精度。
[0012]較佳的，所述第二處理器為CPLD，其能夠根據不同需要而自行構造邏輯功能，具有 編程靈活、集成度高、設計開發周期短、適用範圍寬、開發工具先進、設計製造成本低、對設 計者的硬體經驗要求低、標準產品無需測試、保密性強、價格大眾化等優點。
[0013]較佳的，所述電源模塊的第一電源輸出端連接所述第一處理器的電源輸入端，所 述電源模塊的第二電源輸出端連接第二處理器的電源輸入端，電源模塊的通過DC-DC電源 隔離模塊向所述信號處理電路和勵磁模塊供電。本實用新型的電源模塊，滿足Exib I Mb防 爆要求，能用於煤礦井下等爆炸性場所；同時電源模塊採用DC-DC電源隔離模塊進行隔離， 提高了傳感器系統的抗幹擾能力。
[0014]較佳的，測量管路結構採用四氟乙烯和全氟烴基乙烯醚的共聚物材料作為內襯材 料，其具有很高的抗腐蝕的能力。同時採用特殊的機械結構設計，使設計的電磁流量傳感控 制器能在20Mpa管道壓力下正常工作。
[0015]本實用新型的有益效果是:本實用新型提高了控制時序的準確性和可靠性，同時 相較普通的單晶片處理，本實用新型的運算速度得到進一步提升，檢測精度變得更好；本實 用新型提高了電磁流量傳感控制器耐壓和抗腐蝕能力，並符合本安防爆要求，可適用於各 種工業現場，尤其是惡劣環境的煤礦井下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一【具體實施方式】的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0018]如圖1所示，一種礦用電磁流量傳感器，包括勵磁模塊1、信號檢測電路2、第一處 理器3、第二處理器4、所述信號處理電路5、V/F轉換電路6、晶振電路7、顯示模塊8、復位 電路9、存儲模塊10、信號變送器11、上位機12和電源模塊15，第一處理器3與所述第二處 理器4雙向連接,所述第二處理器4的第一信號輸出端連接所述勵磁模塊I的信號輸入端， 所述信號檢測電路2的信號輸出端連接信號處理電路5的第一輸入端，所述信號處理電路 5的輸出端連接V/F轉換電路6的第一信號輸入端，所述V/F轉換電路6的信號輸出端連 接所述第一處理器3的第一信號輸入端，所述第二處理器4的第二信號輸出端連接所述信號處理電路5的第二輸入端，所述第二處理器4的第三信號輸出端連接所述V/F轉換電路 6的第二信號輸入端。所述晶振電路7的信號輸出端連接所述第一處理器3的第二信號輸 入端。所述第一處理器3的第一信號輸出端連接所述顯示模塊8的信號輸入端。所述復位 電路9的輸出端連接所述第一處理器3的第三信號輸入端。所述存儲模塊10與所述第一 處理器3雙向連接。所述第一處理器3的第二輸出端連接所述信號變送器11的信號輸入 端，所述信號變送器11的信號輸出端連接上位機12 ;所述第一處理器3通過信號變送器11 輸出檢測信號給上位機12,所述電源模塊15的第一電源輸出端連接所述第一處理器3的電 源輸入端，所述電源模塊15的第二電源輸出端連接第二處理器4的電源輸入端，電源模塊 15的通過DC-DC電源隔離模塊16向所述信號處理電路5和勵磁模塊I供電。
[0019]本實施例中，所述信號處理電路5由整流濾波電路13和信號放大電路14組成，所 述信號檢測電路2的信號輸出端連接所述整流濾波電路13的輸入端，所述整流濾波電路13 的輸出端連接所述信號放大電路14的輸入端，所述信號放大電路14的信號輸出端連接所 述V/F轉換電路6的第一信號輸入端，所述電源模塊15通過DC-DC電源隔離模塊16分別 連接所述整流濾波電路13和信號放大電路14，以向其供電。所述第二處理器4為CPLD，所 述第一處理器3採用ARM7系列晶片實現，顯示模塊由液晶顯示屏實現，勵磁模塊由勵磁線 圈、磁軛、極靴構成，其為現有技術，在此不再贅述。
[0020]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人 員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領 域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實 驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種礦用電磁流量傳感器，包括勵磁模塊(I)、信號檢測電路(2)、第一處理器(3)和 電源模塊(15);其特徵在於:還包括第二處理器(4)，所述第一處理器(3)與所述第二處理 器(4)雙向連接，所述第二處理器(4)的第一信號輸出端連接所述勵磁模塊(I)的信號輸入 端，所述信號檢測電路(2)的信號輸出端連接信號處理電路(5)的第一輸入端，所述信號處 理電路(5)的輸出端連接V/F轉換電路(6)的第一信號輸入端，所述V/F轉換電路(6)的信 號輸出端連接所述第一處理器(3)的第一信號輸入端，所述第二處理器(4)的第二信號輸 出端連接所述信號處理電路(5)的第二輸入端，所述第二處理器(4)的第三信號輸出端連 接所述V/F轉換電路(6)的第二信號輸入端。
2.如權利要求1所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述第一處理器(3)還連接 有晶振電路(7)，所述晶振電路(7)的信號輸出端連接所述第一處理器(3)的第二信號輸入 端。
3.如權利要求1或2所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述第一處理器(3)還連 接有顯不模塊(8),所述第一處理器(3)的第一信號輸出端連接所述顯不模塊(8)的信號輸 入端。
4.如權利要求3所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述第一處理器(3)還連接有 復位電路(9)，所述復位電路(9)的輸出端連接所述第一處理器(3)的第三信號輸入端。
5.如權利要求4所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述第一處理器(3)還連接有 存儲模塊(10)，所述存儲模塊(10 )與所述第一處理器(3)雙向連接。
6.如權利要求5所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述第一處理器(3)還連接有 信號變送器(11)，所述第一處理器(3)的第二輸出端連接所述信號變送器(11)的信號輸入 端，所述信號變送器(11)的信號輸出端連接上位機(12);所述第一處理器(3)通過信號變 送器(11)輸出檢測信號給上位機(12)。
7.如權利要求1所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述信號處理電路(5)由整流 濾波電路(13)和信號放大電路(14)組成，所述信號檢測電路(2)的信號輸出端連接所述整 流濾波電路(13)的輸入端，所述整流濾波電路(13)的輸出端連接所述信號放大電路(14) 的輸入端，所述信號放大電路(14)的信號輸出端連接所述V/F轉換電路(6)的第一信號輸 入端。
8.如權利要求1所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述第二處理器(4)為CPLD。
9.如權利要求1所述的礦用電磁流量傳感器，其特徵是:所述電源模塊(15)的第一電 源輸出端連接所述第一處理器(3)的電源輸入端，所述電源模塊(15)的第二電源輸出端連 接第二處理器(4)的電源輸入端，電源模塊(15)的通過DC-DC電源隔離模塊(16)向所述信 號處理電路(5 )和勵磁模塊(I)供電。
【文檔編號】G01F1/58GK203455032SQ201320594150
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】施元春, 趙政, 劉國慶, 周浬皋, 張強, 黃衛, 惠立峰 申請人:中煤科工集團重慶研究院有限公司