[发明专利]一种基于微分干扰补偿的瞬态电磁流量变送器

摘要

本发明涉及流量检测领域，为一种基于微分干扰补偿的瞬态电磁流量变送器。针对电磁流量计的瞬态测量过程，提出微分干扰补偿的处理方法，研制基于微分干扰补偿的瞬态电磁流量变送器，实时实现测量方法。瞬态测量系统包括励磁驱动模块、信号调理采集模块、人机接口模块、存储模块、输出模块、通讯模块以及软件处理模块。励磁驱动模块激励励磁线圈产生感应磁场；信号调理采集模块利用两片ADC同步采样信号电压和励磁电流，并将采样结果送入DSP；在DSP中，实时实现基于微分干扰补偿的处理方法，计算得到瞬时和累积流量。本发明系统利用电磁流量计的瞬态励磁过程进行测量，降低了励磁功耗，而且，提出的瞬态测量方法具有良好的实时性和准确度。

主权项

1.一种基于微分干扰补偿的瞬态电磁流量变送器，针对电磁流量计的瞬态测量过程，通过分析动态变化的信号电压和励磁电流，提出微分干扰补偿的处理方法，确定信号电压在微分干扰补偿后除以励磁电流的结果与流量之间的关系，采集电压和电流数据进行离线验证；然后，以DSP为核心，研制基于微分干扰补偿的瞬态电磁流量变送器，实时实现瞬态测量方法；基于微分干扰补偿的瞬态测量系统包括励磁驱动模块、信号调理采集模块、人机接口模块、存储模块、输出模块、通讯模块以及软件处理模块，其特征在于：励磁驱动模块通过DSP的片上外设ePWM产生励磁时序控制励磁电路中H桥的通断，进而控制励磁线圈的励磁，产生感应磁场；管道内导电液体流经线圈中励磁电流感应产生的磁场时，在传感器电极上产生信号电压；信号电压经过差分放大、偏置调整以及滤波后与利用检流电路测量的励磁电流被两个相同型号的模数转换器ADC1和ADC2同步采样，经过这两个模数转换器采样后，电压和电流从模拟量转换为数字量；然后，通过DSP的两个多通道缓冲串口送入DSP中；在DSP中，半周期采样结束后判断信号电压是否超限；若超限，则通过数模转换器DAC和偏置调整电路进行偏置调整；然后，采用梳状带通滤波器对信号电压进行数字滤波，再利用同步采集的励磁电流和求得的微分干扰系数计算微分干扰，电压在微分干扰补偿后除以电流；最后计算得到瞬时流量和累积流量，并将流量及相关信息通过液晶实时刷新显示。