智能型旋進漩渦流量計的製作方法

2023-05-02 14:50:06

專利名稱：智能型旋進漩渦流量計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能型旋進漩渦流量計。
背景技術：
公知的旋進漩渦流量計(以下簡稱流量計)分為單探頭和多探頭流量計。單探頭流量計，由於其抗幹擾能力差而逐漸被多探頭流量計所取代。目前所使用的多探頭流量計，均採用對稱設置兩隻或兩隻以上的探頭，來測量介質流速及排除幹擾。其抗幹擾原理是利用流量信號經對稱探頭產生反相信號，而幹擾信號始終為同相的特點，再經差分電路處理使反相信號增強，同相信號減弱達到抗幹擾的目的。由此必然會帶來一些問題1、當幹擾信號不同相時，其抗幹擾能力會受影響。如機械振動幹擾，在振動方向與對稱探頭在同一平面時，幹擾信號也會變成反相，這時電路幾乎不能抑制幹擾；2、由於抗幹擾是通過控制信號的強弱實現，所以常用犧牲小信號(小流量)的方式來提高抗幹擾能力；3、流體經漩渦發生體後的運動是一種類似於螺旋陀螺的旋轉進動，所以對稱安裝的探頭，取出的流量信號也不是完全反相，這不利於差分電路處理，從而影響抗幹擾能力；4、由於對稱性的好壞直接影響抗幹擾能力，即由於機械加工精度、裝配精度、探頭靈敏度的匹配以及儀表安裝對稱性程度等都將影響流量計的抗幹擾能力。

發明內容
為了克服現有雙探頭及多探頭旋進漩渦流量計存在的缺陷，本實用新型提供一種兩探頭相對位置可任意角度安裝的智能型旋進漩渦流量計。
本實用新型的技術解決方案是在殼體內設置主探頭和輔探頭，主探頭與輔探頭安裝在殼體同一軸向截面內，輔探頭與主探頭的相對安裝位置呈任意角度分布；配置抗幹擾智能型信號處理電路，進行信號綜合處理。信號處理電路包括差動放大電路、低通濾波器，整形器以及單片機，主探頭與輔探頭的電信號經差動放大電路、低通濾波器濾除同相干擾和大於工作頻率範圍的高頻幹擾；再經整形器，將模擬信號變為符合單片機要求的數位訊號，送入單片機進行數字濾波，由單片機輸出測量數據顯示信號。
本實用新型在結構上採用一個探頭為主探頭，另一個相對主探頭位置可任意分布的「輔探頭」的設計，解決了加工、裝配、探頭匹配、安裝對稱性要求高的缺點。同時通過輔助探頭位置的選擇可以避開幹擾源的直接影響，找到一個幹擾影響小的位置。在電路設計上藉助單片機鑑頻技術和遞推平均值數字濾波技術，達到抑制幹擾輸出和剝離疊加在信號上的幹擾，以提高測量精度。同時結合模擬電路抗幹擾措施，解決外來電磁場幹擾和高頻幹擾。通過綜合使用模擬和數字抗幹擾技術，特別是頻譜分析抗幹擾方法的使用，既可提高抗幹擾能力又為流量範圍的擴展提供了技術支持。
本實用新型的有益效果是流量範圍擴展不影響抗幹擾能力，簡化生產工藝，對任何方向的振動幹擾抑制能力強，方便用戶使用。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術內容作進一步說明。


圖1是本實用新型智能型旋進漩渦流量計的結構示意圖。
圖2是本實用新型智能型旋進漩渦流量計信號處理電路的電路框圖。
圖3是本實用新型智能型旋進漩渦流量計信號處理電路的電原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型智能型旋進漩渦流量計包括漩渦發生體1、殼體2、整流體4、殼體中設置有主探頭3和輔探頭5，輔探頭5相對於主探頭3的位置可任意設置。本實施例輔探頭5相對主探頭3的偏角設置為90°、150°、180°等。
如圖2、圖3所示，主探頭和輔探頭的信號A、B，分別輸入到差動放大電路，差動放大電路的輸出信號輸入到低通濾波器，濾除同相干擾和大於工作頻率範圍的高頻幹擾後再經施密特整形電路，將模擬信號變為符合單片機要求的數位訊號，送入單片機進行數字濾波。
漩渦發生體1被安裝在被測流體流經的管道中，使流經該管道的被測流體產生漩渦，流量經殼體中設置的主探頭3和輔探頭5產生反相信號，主探頭3和輔探頭5產生的反相信號A、B分別由放大器IC1A和IC1D放大後輸入到差動放大器IC1C，差動放大器IC1C輸出的信號經由電阻R13、電容C13組成的低通濾波器濾波後，再經放大器IC1B放大後輸入給整形器IC2，經整形後的信號輸入到單片機的相關接口RC1，由單片機輸出測量數據顯示信號。
權利要求1.一種智能型旋進漩渦流量計，包括漩渦發生體(1)、殼體(2)、整流體(4)和信號處理電路，其特徵是殼體中設置有主探頭(3)和輔探頭(5)，輔探頭(5)相對於主探頭(3)的位置可任意設置。
2.根據權利要求1所述的智能型旋進漩渦流量計，其特徵是輔探頭(5)相對於主探頭(3)的偏角為90°。
3.根據權利要求1所述的智能型旋進漩渦流量計，其特徵是輔探頭(5)相對於主探頭(3)的偏角為150°。
4.根據權利要求1所述的智能型旋進漩渦流量計，其特徵是輔探頭(5)相對於主探頭(3)的偏角為180°。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的智能型旋進漩渦流量計，其特徵是抗幹擾智能型信號處理電路包括差動放大電路、低通濾波器，整形器以及單片機，主探頭和輔探頭的電信號分別輸入差動放大電路，差動放大電路的輸出信號輸入到低通濾波器，濾除同相干擾和大於工作頻率範圍的高頻幹擾後再經整形器，將模擬信號變為符合單片機要求的數位訊號，送入單片機進行數字濾波。
專利摘要本實用新型涉及一種智能旋進漩渦流量計，包括漩渦發生體1、殼體2、整流體4、殼體中設置有主探頭3和輔探頭5，輔探頭5相對於主探頭3的位置可任意設置，主探頭和輔探頭的信號A、B，分別輸入到差動放大電路，差動放大電路的輸出信號輸入到低通濾波器，濾除同相干擾和大於工作頻率範圍的高頻幹擾後再經施密特整形電路，將模擬信號變為符合單片機要求的數位訊號，送入單片機進行數字濾波，由單片機輸出測量數據顯示信號。本實用新型的有益效果是流量範圍擴展不影響抗幹擾能力，簡化生產工藝，對任何方向的振動幹擾抑制能力強，方便用戶使用。
文檔編號G01F1/32GK2656948SQ0327021
公開日2004年11月17日 申請日期2003年9月17日 優先權日2003年9月17日
發明者殷興景, 張秀根, 劉建宏, 林新霞 申請人:浙江蒼南儀表廠