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智能電磁流量計技術探析
發布時間:2021-11-23 08:30:01

摘要:電磁流量計是以法拉第電磁感應定律為原理進行導電流體體積流量的速度測量的流量計,自從電磁流量計進入市場,其性能就在不斷完善,這是市場需求下科學技術推動形成的,如今電磁流量計已經成為一項技術成熟且得到廣泛應用的新一代智能流量儀表。基于此,本文主要對智能電磁流量計技術探析進行了分析。
1引言
  現階段,隨著社會的不斷發展,在很多領域都應用了智能卡以及單片機技術,以下主要是對--種智能化的流量計量系統進行分析研究,在該系統中具有很大的優勢,其功能十分全面,并且成本也很低、體積小能耗也比較少,在調試時非常方便,控制起來十分精確,具有很強的抗干擾能力。
2電磁流量計的測量原理
  電磁流量計是一種測量導電性液體的體積流量儀表,其測量原理基于法拉第電磁感應定律。測量管內的被測介質相當于電磁感應中的導體,上、下兩個勵磁線圈夾持在測量導管的上、下兩邊,用于產生恒定磁場。當被測介質流經測量管時,傳感器的兩側電極會產生感應電壓。為了避免感應電壓出現短路,測量管內壁與電極間必須有絕緣襯里。襯里可根據被測介質的種類和工.作溫度來選擇,一般常用的有特氟隆、橡膠、陶瓷等。電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分組成。被測介質的流量經傳感器變換成感應電勢,再由轉換器將感應電勢轉換成統一的直流標準信號輸出,供其他指示、記錄和調節儀表使用。
3智能電磁流量計系統硬件的構成
(1)單片機。對于該系統中的單片機來說,其內置的RAM主要是128字節、存儲器閃速的字節為2K,其中具有兩個16位的計數器,中斷源有五個。同時還具有一個全雙工串行口、以及一個精確的模擬比較器。在單片機的外部則是含有引腳,與其他類型的單片機相比較則是壓縮了很多的接口線。
(2)IC卡讀寫器。在相應的IC卡的讀寫器中主要是由串行可編程閃速存儲器以及一些外圍的元器件進行構成,同時在相應的IC卡中具有兩種讀寫操作模式,分為A與B,前者能夠對閃速存儲器進行操作,但是后者則是不能。這兩種模式的工作流程主要是由相關的單片機向著IC卡進行操作訓練,這樣將會接SCK端發送--些時鐘脈沖,將S0以及SI端的數據串行的輸入到相應的單元中。在該系統中,是利用A模式,并且其讀卡器的命令為52H,XXH,XXH,XXH。對于寫卡來說,是利用A類模式中的第二種模式,利用緩沖器來寫相關的命令。
(3)顯示驅動電路。對于顯示驅動電路來說,主要是以MAX7221芯片構成,其中MAX7221是一一個八位七段的共陰極顯示驅動芯片,其中有三線串行輸入輸出接口,會與單片機相互連接,同時這樣也不需要與任何的外圍元器件進行了解,使電路的調試十分的簡便。在該系統中,相關的單片機會每隔一-段時間進行數據的發送以及播放。在對其進行預先的設定之后,那么相關的MAX7221將會自行將鎖存器中的數據進行調出,經過翻譯之后,對其進行放大處理,在驅動數碼管動態的循環中顯示,最終將單片機下次再串行送到另外一組數據中,這時MAX7221將會對鎖存器中的內容進行修改,以此來改變相應的顯示結果。
(4)隔離驅動電路。在該系統中,主要是利用單片機來控制流體回路通斷的狀態,主要是對電磁閥門的工作狀態進行控制。對于電磁閥門來說,主要是屬于強電部分,因此其不能夠與一些弱電部分相互連接。另外,對于強點控制回路來說,會對單片機控制系統產生很嚴重的干擾,這樣將會嚴重的影響單片機系統的正常工作。其中所采用的方式主要是利用單片機以及強電來控制一些回路之間的隔離驅動電路。并且在這個電路中還會采取相關的措施,來消除一些電氣對單片機產生的電磁干擾。
4智能電磁流量計技術分析
4.1動態勵磁技術
  所謂動態勵磁技術,就是在三值矩形波勵磁的基本前提下,根據現場流體狀態對調整勵磁頻率進行適當的調整,從而提高測量的穩定性。現階段,因為T業施工現場管路比較復雜,閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對流體流態的影響比較大,并且支管路比較短,這樣就不足以消除以上組件對流體的擾動。在這一工作環境下,通常電磁流量計穩定性比較差,這樣就需要手動設置阻尼系數來提高測量的穩定性。但是阻尼會使流量測量跟蹤速度比較慢,并且沒有辦法及時反應流量的變化,而動態勵磁技術可以很好的解決這一-問題,倘若體波動比較大,就需要自動增大勵磁周期,提高測量穩定性。對于比較復雜的環境,應該采用動態勵磁技術與阻尼設置兩者相結合的方式來提升液體測量的穩定性。
4.2信號處理系統
  所謂信號處理系統,就是前置放大電路對接收的流量信號進行有效處理,并且在抑制噪聲和干擾的時候,對收到的微弱流量信號進行放大。同時采用整形電路將差動的雙端流量信號轉變成單端流量信號,采用A/D轉換電路將流量信號轉變成數字量,隨后將數字量進入單片機對數字進行計算,從而得到流速值和流量值。而智能信號處理系統能夠很好的解決這些問題,首先對液體的電導率進行檢測,隨后根據電導率自動的選擇波電容、電阻等,對不同電導率液體流量進行測量,從而達到提高測量精度的目的。
4.3誤差修正技術
  針對電磁流量計的誤差,應該采用零點校正與基本誤差修正相結合的方法,公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實際流速;k代表基本誤差修正系數,E代表實測流速轉換的數字量,V0代表零點偏移量。在進行誤差修正的時候,應.該根據流量計傳感器特性進行流量分段修正方法的引進,并且根據《電磁流量計》的規章制度,對流量檢定點進行劃分,.例如:Qmax(流量測量上限)、Qmin(流量測量下限)等,并且對其進行分階段性的修正,從而就能有效滿足測量精度的具體要求。
5結束語
  綜上所述,智能電磁流量計各種技術的共同作用下,性能得到進一步提升,也有效滿足了更加苛刻的現場測量需求。

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