科氏力質量流量計驅動放大器的製作方法
2023-05-20 18:02:06
專利名稱：科氏力質量流量計驅動放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及科氏力質量流量計，具體為一種大口徑科氏力質量流量計驅動放大器。
背景技術：
科氏力質量流量計是二十世紀八十年代初推出的，一種利用科裡奧利原理直接測量流經封閉管道的介質的質量流量的流量計。傳感器測量管以其某種固有頻率穩定振動，是科氏力流量計正常工作的前提條件，驅動放大器可以為大口徑科氏力質量流量計或用於測量泥漿、煤泥等高密度流體、兩相流或高溫情況等的科氏力質量流量計提供較大的驅動功率從而保證測量管的正常振動。專利號為01818475. 8的科氏流量計揭露了一種的通用輔助放大器，包括屏蔽電路、驅動電路、離線開關電源、環境無害外罩等，其電路複雜且成本較高，並且環境無害外罩與傳感器 的連接方式複雜，使用時極不方便且增加了成本。
發明內容
本發明為了解決現有科氏力質量流量計的驅動放大器複雜且成本較高的問題，提供了一種科氏力質量流量計驅動放大器。本發明是採用如下技術方案實現的一種科氏力質量流量計驅動放大器，包括防爆外殼、以及置於防爆外殼內的驅動放大電路，所述防爆外殼通過底板固定於連通管上，連通管與連接板之間固定有過線管，所述防爆外殼與固定於所述連接板上且包覆測量管的殼體還通過防爆接頭機械連接，所述過線管的兩端分別焊接在所述連通管與所述連接板上，所述驅動放大電路包括與轉換器的信號線電連接的負載匹配器、與所述負載匹配器電連接且輸出端與驅動線圈電感電連接的功率放大模塊、與所述功率放大模塊的電源端電連接的線性穩壓電源，所述負載匹配器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、以及隔離元件，所述功率放大模塊的輸出端和一端接地的所述驅動線圈電感的另一端電連接。作為一種優選方式所述隔離元件為電容式隔離元件。本發明的有益效果是本發明防爆外殼、驅動放大電路簡單且成本較低，而且與連接板、轉換器之間的連接方式簡單，操作方便，極大地降低了成本，解決了現有科氏力質量流量計的驅動放大器複雜且成本較高的問題，其驅動放大電路可廣泛適用於所有的科氏力質量流量計或振動管密度計，尤其是大口徑科氏力質量流量計或振動管密度計。
圖I是帶本發明驅動放大器的科氏力質量流量計結構圖。圖2是本發明的電路連接示意圖。圖3是本發明的機械連接結構圖。圖4是本發明的電路圖。
圖中1-轉換器；2-測量管；3-連接板；4-驅動器；5-測溫元件；6_進檢測傳感器-J-出檢測傳感器；8_進口集合管；9_出口集合管；10_法蘭；11_連通管；13_底板；14-防爆外殼；15_殼體；16_過線管；17_負載匹配器；18_功率放大模塊；19_線性穩壓電源；20-防爆接頭；21-隔離元件。
具體實施例方式如圖I所示帶本發明驅動放大器的科氏力質量流量計，包括傳感器、驅動放大器、以及轉換器；所述傳感器包括兩個平行的測量管，安裝於測量管的中部並將測量管分為進口段和出口段且用於激勵兩個測量管產生諧振的驅動器，安裝於測量管一端的測溫元件，對稱安裝於測量管的進口段和出口段上的進、出檢測傳感器，連接兩個測量管進、出口端的進、出口集合管，固定於進、出口集合管另一端的法蘭，以及兩端分別固定於進、出口集合管上的連通管；連接進、出口集合管的兩端分別固定於進、出口集合管兩端部的連接板，固定於連接板上且包覆測量管的殼體，所述連通管上固定有驅動放大器和轉換器。工作時，防爆外殼內的驅動放大電路將轉換器的驅動信號放大後傳給驅動器使兩個測量管均繞X--X軸振動且方向相反；當流體經測量管，流體在振動力作用下會產生科氏 力(科裡奧利力，簡稱為科氏力，是對旋轉體系中進行直線運動的質點由於慣性相對於旋轉體系產生的直線運動的偏移的一種描述)並作用於測量管使兩個測量管發生繞Y— Y軸的扭轉。進口段的流體與出口段的流體受到科氏力的方向相反，使測量管進口段的相位落後於驅動信號的相位，而測量管出口段的相位則超前於驅動信號的相位；這樣對稱安裝在測量管進出口段的進、出檢測傳感器會檢測到相位不同的兩個信號，這兩個信號的相位差與流經測量管的流體的質量流量成正比。進、出檢測傳感器將測得的信號均送給轉換器，轉換器對檢測到的信號經過處理後解算出流體的密度、質量流量、體積流量、溫度、累計質量流量等參數，或直接顯示或送入DCS系統。同時，溫度元件可間接檢測流體的溫度，並將溫度信號送給轉換器，用於修正流體的流量係數。如圖2、圖3所示驅動放大器包括通過底板固定在連通管上的防爆外殼、以及置於防爆外殼內的驅動放大電路；所述連通管與連接板之間固定有過線管；所述防爆外殼上固定有另一端固定於連接板上且兩端分別與防爆外殼和殼體相通的防爆接頭。所述驅動放大電路包括與轉換器的信號線相連的負載匹配器、與負載匹配器相連且輸出端與驅動器相連的功率放大模塊、以及與功率放大模塊的電源端相連的線性穩壓電源。工作時，線性穩壓電源將交流電或直流電轉換為功率放大模塊所需的電壓、電流並為功率放大模塊提供穩定的電壓、電流；負載匹配器使轉換器的信號無失真無衰減的傳輸給功率放大模塊並防止功率放大模塊的信號反饋給轉換器，同時可隔離轉換器與功率放大模塊之間的直流信號；功率放大模塊將轉換器提供的信號放大後提供給傳感器的驅動器；
進一步地，所述連通管與連接板之間固定有過線管，所述防爆外殼上固定有另一端固定於連接板上且兩端分別與防爆外殼和殼體相通的防爆接頭；轉換器的信號線從連通管內穿過過線管進入殼體內與測溫元件、進檢測傳感器、出檢測傳感器相連，轉換器的信號線還從連通管內部經過過線管進入殼體內後再經防爆接頭進入防爆外殼內與驅動放大電路的負載匹配器相連，驅動放大電路的功率放大模塊的輸出線經防爆接頭進入殼體內與驅動器相連。如圖4所示，負載匹配器包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、隔離元件；功率放大模塊的輸出端與另一端與地相連的驅動線圈電感L相連而；第四電阻R4的一端與功率放大模塊的反相輸入端相連而另一端與功率放大模塊的輸出端相連；第三電阻R3的一端與功率放大模塊的反相輸入端相連而另一端與地相連；第二電阻的一端與功率放大模塊的同向輸入端相連而另一端與地相連；第二電阻R2的兩端並聯有由第 一電阻R1、隔離元件組成的串聯電路，第一電阻Rl的一端與轉換器的信號線相連。所述隔離元件為電容式隔離元件。
權利要求
1.一種科氏力質量流量計驅動放大器，包括防爆外殼、以及置於防爆外殼內的驅動放大電路，所述防爆外殼通過底板固定於連通管上，連通管與連接板之間固定有過線管，其特徵在於所述防爆外殼與固定於所述連接板上且包覆測量管的殼體還通過防爆接頭機械連接，所述過線管的兩端分別焊接在所述連通管與所述連接板上，所述驅動放大電路包括與轉換器的信號線電連接的負載匹配器、與所述負載匹配器電連接且輸出端與驅動線圈電感電連接的功率放大模塊、與所述功率放大模塊的電源端電連接的線性穩壓電源，所述負載匹配器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、以及隔離元件，所述功率放大模塊的輸出端和一端接地的所述驅動線圈電感的另一端電連接。
2.根據權利要求I所述的科氏力質量流量計驅動放大器，其特徵在於所述隔離元件為電容式隔離元件。
全文摘要
本發明涉及科氏力質量流量計，具體為一種大口徑科氏力質量流量計驅動放大器，解決了現有科氏力質量流量計的驅動放大器複雜且成本較高的問題，通過底板固定於連通管上的防爆外殼、以及置於防爆外殼內的驅動放大電路，驅動放大電路包括與轉換器的信號線電連接的負載匹配器、與負載匹配器電連接且輸出端與驅動器電連接的功率放大模塊、與功率放大模塊的電源端電連接的線性穩壓電源，負載匹配器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、以及隔離元件，功率放大模塊的輸出端和一端接地的驅動線圈電感的另一端電連接，連通管與連接板之間固定有過線管，防爆外殼與固定於所述連接板上且包覆測量管的殼體通過防爆接頭機械連接。
文檔編號G01F1/86GK102832888SQ20121031510
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者李睿娣, 馬文生 申請人:太原太航科技有限公司