[发明专利]电磁式水表

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁流量计，特别是涉及一种具有电极清零及空管检测功能的电磁式水表。

背景技术

电磁式水表通过励磁线圈将磁场施加给被测流体，被测流体在磁场中运动感应出感应电动势，检测并处理该电动势信号即可获得流体流速，从而实现流量测量。当前，励磁方式主要是低频方波励磁，即由恒流源给励磁线圈供电，不断地切换励磁线圈中电流的方向，使得励磁电流在正负恒定值之间周期地变化。在励磁电流恒定期间，电磁流量传感器输出稳定的流量信号。

在现有技术中，所述电磁式水表一般由供电电池(通常为3.6V)、传感器及转换器组成，其转换器的信号放大部分(通常为仪表放大器，或由运放组成类似功能)受供电电压所限，当电极上有较大的电压，就不能正常工作。

在励磁电流作用下，传感器线圈产生磁场，通过导管作用于流体。当流体流动时，电极上会产生电动势。此电动势作用于流体中的物质，可以产生类似于化学电池的反应，使得电极为阳极或阴极，进而导致电极上存在电压，如果电极上的电压(由于各种原因)过高，超过仪表放大器所能接受的范围，电磁式水表输出将出错。

因此某个传感器电极对地电压过高，会导致超出仪表放大器的输入条件；或两电极之间的电压差过大会导致仪表放大器的输出饱和，在以上两种情况下所述的转换器均不能正常工作。

再者，为了判断传感器管道内是否存在流体，通常的方法为在电极上施加一个电压，以测出测量电极与传感器之间的电阻。由于电极上可能有化学电势，直接用欧姆定律进行电阻的测量往往不准确。同时由于目前的电磁式水表，往往在电极上施加的电压为同一极性，致使电极上容易产生残余电压，使放大器不能正常工作。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电磁式水表，用以解决现有技术中电极上的电压(由于各种原因)过高时，超过仪表放大器所能接受的范围，导致的电磁式水表输出出错的问题。

本发明的另一目的在于提供一种电磁式水表，用以解决现有技术中对电磁式水表的空管检测不准确的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电磁式水表，其至少包括具有导管、励磁线圈、电极与接地端的传感器，以及连接所述传感器的转换器，其特征在于，还包括一电极清零及空管检测模块，所述电极清零及空管检测模块包括：电压施加单元，连接于所述电极及接地端，用于交替输出高压信号及低压信号给所述电极；第一开关单元，连接于所述电压施加单元与电极之间，用于断开或导通所述电压施加单元输出给所述电极的电压信号路径；第二开关单元，连接于所述电压施加单元、电极与接地端之间，用以在与所述第一开关单元同时导通时将所述电极上的电压清零；以及检测计算单元，连接于所述电压施加单元、电极及接地端之间，用以在所述第一开关单元导通以及所述电压施加单元交替输出高压信号及低压信号给所述电极时，检测并计算该电极与接地端之间的电阻值，并将计算出的阻值与一预设值相比对，以确定所述导管内是否有流体。

于本发明的电磁式水表中，所述励磁线圈设置在所述导管上，用于有励磁电流通过时产生磁场并作用于所述导管。所述电极配置在所述导管中且与被测流体相接触，在被测流体流动且与所述励磁线圈产生的磁场作用时，产生电极信号后予以输出。

于本发明的电磁式水表中，所述转换器还包括：励磁驱动单元，电性连接所述励磁线圈，用以产生励磁电流给所述励磁线圈；信号放大单元，电性连接所述电极，用以将接收到的电极信号予以放大后输出；AD转换单元，电性连接所述信号放大单元，用以接收到放大的电极信号后将其转换为电极数字信号予以输出；中央控制单元，电性连接所述AD转换单元及励磁驱动单元，用以接收到所述电极数字信号后计算出被测流体对应的流量测量结果并予以输出，以及用以发送励磁控制指令给所述励磁驱动单元；显示单元，电性连接所述中央控制单元，接收到所述流量测量结果后予以显示。

于本发明的电磁式水表中，所述中央控制单元还电性连接所述电极清零及空管检测模块，用于输出检测指令，令所述第一开关单元闭合，使所述电压施加单元交替输出高压信号及低压信号给所述电极；以及用于输出清零指令，令所述第一开关单元与第二开关单元同时闭合以使将所述电极接地。

于本发明的电磁式水表中，所述检测计算单元还用来输出一个与所述导管的体电阻相关的参数至所述中央控制单元，由该中央控制单元算出的阻值，并与预设值相比判断是否为空管，即根据所述检测计算单元输出的某一参数，中央控制单元可以算出的流体的阻值，并判断导管是否为空管状态。