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智能电磁流量计空管模拟装置与信号分析

时间:2017-09-21 22:20来源:专业文章 作者:智能电磁流量计 点击:
一、 智能电磁流量计 空管试验的原理图试验条件如下: 智能电磁流量计 传感器直径50mm(电极直径为1cm),流体用电导率约为660us/cm的自来水信号线长度约20m,电极与屏蔽线之间的电容2000pF,信号放大器满幅输出电压正、负均约为15V,放大倍数2000、共模抑制比80dB

一、智能电磁流量计空管试验的原理图试验条件如下:

智能电磁流量计传感器直径50mm(电极直径为1cm),流体用电导率约为660us/cm的自来水信号线长度约20m,电极与屏蔽线之间的电容2000pF,信号放大器满幅输出电压正、负均约为15V,放大倍数2000、共模抑制比80dB、输入阻抗10GΩ,具有自动调零功能。励磁电流120ma,励磁方式为励磁频率为工频(50Hz)10分频的恒流双向励磁.
  空管试验以满管开始下降液位,得到如图4所示的满管、A水位、B水位和C水位四个状态的输出信号U0图5-10给出了所得到的各个状态信号输出的波形电磁流量计空管实验装置
1C水位2B水拉3电极4A水位5满管水位6电磁流量计7连接励磁线圈8电极

二、智能电磁流量计信号特点分析
通过实际空管状态的试验和对应等效模型的分析,结合电磁流量计信号处理原理,可以发现空管状态下的信号具有以下几个特点:

电磁流量计空管信号分析
(1)试验与实际应用情况相同,传感器信号上主要是工频干扰,同时,智能电磁流量计价格励磁电流切换时的微分干扰也是信号上一个大的干扰源.
(2)从满管到C水位的液位下降过程,信号上的工频干扰和微分干扰的幅度越来越大.符合式(1)电极两端等效电阻越大,接受空间干扰能力越大的关系.
(3)受到空管时残存流体的影响,空管过程下电极两端等效电阻的稳定存在一个过渡时间(时间长短与流体的物性有关)同样空管过程中输出信号U0的稳定也存在一个过渡时间.
(4)式(3)和试验表明空管状态的干扰不一定都会使信号上干扰幅值出现饱和.如试验所示出现了饱和和非饱和两种不确定状态.
(5)信号上正负励磁过程的工频干扰同步对称时,后续信号处理若能准确地捕捉工频周期,利用电磁流量计的工频同步干扰抵消方法可以保证仪表所计量的流量值为零
(6)当干扰使信号上干扰幅值出现饱和现象时,用工频同步干扰抵消方法已不可能保证仪表所计量的流量值为零.必须及时闭锁流量信号使之为零以达到空管检测的目的
(7)满管与空管状态下励磁电流切换时的微分干扰幅值的变化对应于电极两端等效电阻的变化.这种相对变化犹如附加激励的相对电导率检测方法一样,微分干扰幅值的相对变化可以作为空管检测的依据.
(8)空间的工频电场干扰会存在于仪表内的电路板上.如果用电阻R替代图10中的传感器直接作为阻抗Z1,即将电阻R直接跨接在仪表内的放大器输入端(无信号电缆).实验发现,当R=100KΩ和R=4MΩ时,干扰幅值分别如同图7和图9的情况.
(流量计:压缩空气流量计)
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