一种煤矿用涡街流量计_江苏创辉自动化仪表湖北快3走势图

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一种煤矿用涡街流量计
技术领域
本发明涉及液体计量技术领域,具体为一种煤矿用涡街流量计
 
背景技术
涡街流量计应用于液体流量的检测,国内外大量使用于石油、化工、食品、医药、治炼等行业。传统的涡街流暈计由流量管、三角柱、传感器、信号处理系统和显示器等组成,依据卡门涡街原理,在流量管里有流体流过时,由于三角柱的存在,会产生阻力,使流体分流,这样在传感器的前方会产生涡流,传感器就因涡流产生感应信号,并将它们的数量传送给信号处理系统,经分析和计算,在显示器中以数字的形式进行显于出来:这种结构形式的流量计主要存在的问题是:1、轴向有跳动影响:因为许多流量计在使用时,大多和泵体连结,由于泵的振动很大,会产生上下左右振动,导致流量计的流量管跟着振动,所以也就影响了涡流了的正常产生,影响了计量结果:2、小流量不是很*:由于小流量时产生的涡流很小,传感器产生的感应信号数值不一致,导致小流量计量不是很*:3、其信号采集系统是由三角柱和传感器组成,生产成本高.
涡街流量信号具备以下特点:1、信号频谱宽,典型的信号频谱从0。3HZ直到3500HZ。跨越13个倍频程以上:2,量程比范围大,达100:1。涡街信号的强度正比于涡街信号频率的平方,由此信号幅度的差异高达10000倍。涡街流量计在实际应用中,因现场安装精度及配管精度、直管段长度不足导致信号频谱中普遍存在较强的低频(相对于涡街信号)扰动,其它如流动噪音、共振干扰、管道机械振动等各类干扰信号覆盖整个信号频谱范围。常规的涡街信号处理电路,参考图1,根据涡街信号固有的幅频特性,流量传感器采集的信号经电荷放大器后,采用频率均衡器放大、限幅箝位放大的电路方式,将信号幅度放大到相同水平,以便后级电路进行频率检测,再完成频率与电流的转换,这种传统的信号处理方式仅可处理约10:1里程范围的祸街信号,对于实际可达100:1的涡街信号,将因频率均衡导致低频干扰信号被大幅度放大,相反淹没真正的涡街信号,令后级频率检测电路产生“漏波”现象,甚至将低频干扰信号错误地识别为流暈信号,精度大幅度下降,而限幅电路本质上的强烈非线性则导致信号诺谐波的大量产生,并令各频率分盘互调,使得信号频谱劣化,干扰甚至破坏真实涡街信号频率的拾取,降低涡街流量传感器精度。
 
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种煤矿用涡街流量计,以解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问題采用以下技术方案来实现:一种煤矿用涡街流量计,包括:流量管,所述流量管内设置三角柱,在所述三角柱的背部设置探针,在与探针对应位置处的流量管的外部设置*磁铁,以所述探针和*磁铁构成信号传感器:所述探针为针状导电体,垂直悬置于量管的中央,探针的尾部置于流量管的外部,并连接有接线柱,探测信号在接线柱上引出,探针的接线柱连接于信号处理系统。
优选地,所述信号处理系统包括由单片机M430F147、数字电路OP281,OP193、信号放大电路和LCD液晶显示,信号放大电路连接在探针与单片机M430F147之间
优选地,所述信号放大电路为电荷放大器模块的输出经藕合电容C1、电阻RI接至运放UIA的2脚,UIA的2脚与输出Z脚连接反馈电容C2和串接的反馈电阻R3,R4,运放U1A的3脚连接平衡电阻R2后接地,运放U1A的输出除提供给后序电路外,还接入在分压电阻R7上,分压电阻R7的另一端与分压电阻R8一同接入三极管Ql的基极,分压电阻R8另端接地,三极管Q1的发射极接地,集电极分别与电阻R6、电容C4的正极、场效应管Q2的栅极相连,电阻R6的另一端连接电源正极,电容C4的负极连接电源中点,场效应管Q2漏极与电阻RS、电容C3的正极相连,场效应管Q2的源极与电阻RS相连后接电源正极,电容C3的负极与电荷放大器模块中的反馈电阻R3,R4分别相连。
当流量管里有流体流过时,由于三角柱的存在,产生阻力,使流体分流,因而在探针前会产生涡流:同时在这一位置上由于*磁铁的存在,会产生一个强磁场,涡流的运动会产生感生电动势,探针就会因此产生感生电动势并作为检测信号输出,再由后续的信号处理系统分析计算,在显示器中以数字的形式显于出来。
与已公开技术相比,本发明存在以下优点:本发明能够使免疫2g10~110Hz全向振动干扰,而且具有60:1的量程比,同时可以实现低至0。8~1。12的阻力系数仅为国标50%的压力损失,另外,本发明无信号传导孔/隙卫生安全,可以使用不同的移动端进行*控制使用方便,同时,本发明结构合理,能够安全防爆。
 
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的信号放大电路电路图。

 
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
如图1所示,一种煤矿用涡街流量计,包括:流量管,在流量管1内,按常规设置三角柱2,在三角柱2的背部设置探针3,在与探针3对应位置处的流量管1的外部设置*磁铁4,以探针3和*磁铁4构成信号传感器。所述探针3为针状导电体,垂直悬置于流量管1的中央,探针3的尾部置于流量管1的外部,并通过螺纹连接有接线柱7,探测信号在接线柱7上引出。
依据卡门涡街原理,当流量管1内有流体流过时,由于三角柱2的存在,产生阻力,使流体分流,因而在探针3前会产生涡流:同时在这一位置上由于*磁铁4的存在,会产生一个强磁场,依据法拉第电磁感应原理,涡流的运动会产生感生电动势,探针3就会因此生感生电动势,并通过探针3将信号传送给信号处理系统5。
所述信号处理系统设在在流量管1的外侧,按照常规方式设置带有显示器6的信号处理系统5来自探针3的信号经信号处理系统5的分析和计算,流量值K系数*信号脉冲值,将流量值在瞬时流量中反应出,并将流量进行累加,在显示器6中预以显示。
具体地,探针3可以采用不锈钢加工成型,其作用就是依据法拉第电磁感应原理产生感生电动势,并将感生电流传送给信号处理系统;*磁铁4可以采用钦铁硼磁钢,圆柱体10*38cm,磁场强度为5000高斯-8000高斯,任意极性面放入固定槽内,固定糟正对应探针位置,并在三角柱2的后面,形成高强度磁场,流动的涡流依据法拉第电磁感应原理,就会在探针3上产生感生电动势,并通过探针3将感生电流传送给信号处理系统5。
所述信号处理系统5包括由单片机M43OF147、数字电路OP281,OP193、信号放大电路和LCD液晶显示,信号放大电路连接在探针3与单片机M430F147之间。
如图2所示,所述信号放大电路为电荷放大器模块的输出经藕合电容C1、电阻RI接至运放UA的2脚,UIA的2脚与输出Z脚连接反馈电容C2和串接的反馈电阻R3,R4,运放UIA的3脚连接平衡电阻R2后接地,运放UIA的输出除提供给后序电路外,还接入在分压电阻R7上,分压电阻R7的另一端与分压电阻R8一同接入三极管Q1的基极,分压电阻R8另一端接地,三极管Q1的发射极接地,集电极分别与电阻R6、电容C4的正极、场效应管Q2的栅极相连,电阻R6的另一端连接电源正极,电容C4的负极连接电源中点,场效应管Q2漏极与电阻RS、电容C3的正极相连,场效应管Q2的源极与电阻RS相连后接电源正极,电容C3的负极与电荷放大器模块中的反馈电阻R3,R4分别相连。
以上文章综合显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。
 

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