旋進旋渦流量計的主要難點與設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)
旋進旋渦流量計的量程比寬，測量精度，但是被測流體的流量變化比較快或者瞬時流量比較小，或者流體受溫度壓力影響比較大的時候，旋進旋渦流量計可以準(zhǔn)確的測量。然而，被測流體的檢測現(xiàn)場工況非常復(fù)雜，干擾信號雜亂。僅僅從壓電傳感器采集的信號，經(jīng)濾波電路和放大電路處理是不夠的，這個時候形成的信號是不規(guī)則的。本文的目的是去除所有的對旋進旋渦進動頻率有干擾的信號，得到與其一致的脈沖信號。因為流量計使用的工業(yè)現(xiàn)場的工況復(fù)雜，會存在大量的電磁干擾以及其他的一些干擾源，它們會影響到旋進旋渦流量計的模擬信號處理電路的檢測與處理。一般噪聲信號主要的來源有三種：高頻電磁輻射，交直流電源干擾，以及低頻電磁干擾。其中高頻干擾源來自空間磁場，交直流干擾源主要是通過電源間的相互影響，低頻干擾是最主要的干擾源，他的來源很復(fù)雜，如空間50HZ 以下的電磁場，這種低頻電磁輻射金屬屏蔽罩很難抵御。而且還存在電源干擾，當(dāng)處理電路共模抑制比較低時，就會出現(xiàn)50HZ 的電源共模干擾，這種低頻干擾在正常的旋進旋渦壓電傳感信號之內(nèi)，所以噪聲信號的消除很重要。
旋進旋渦流量計的旋渦進動頻率受到流體的脈動干擾的影響很大，一般表現(xiàn)在兩個方面：一個是耗散進動的能量，另一個是流體干擾波動、壓力脈動與旋渦進動頻率的線性迭加關(guān)系。所以在干擾的狀態(tài)下可以檢測到信號為流體干擾波動和旋渦進動頻率線性迭加的結(jié)果，是不真實的結(jié)果。本文對旋進旋渦流量計的進動頻率信號的處理不僅僅是放大、濾波、整形和計數(shù)，還增加了雙路信號采集的差分處理以解決其抗干擾能力差的問題。并且為減少外界電磁干擾對測量的影響，對硬件電路加入電磁屏蔽層用以增強系統(tǒng)的抗干擾能力。
2、PCB制板分模塊化設(shè)計以節(jié)省資源與設(shè)計成本。
由于本設(shè)計為面向市場推廣與銷售的產(chǎn)品，所以為了節(jié)約生產(chǎn)成本以及降低銷售價格制定了一套分模塊化PCB 設(shè)計方案。PCB 制板分為：
（1）流量計主板
（2）壓電信號處理模塊
（3）液晶顯示模塊
（4）溫度壓力采集模塊
（5）RS485 模塊
（6）二線制電流輸出模塊
其中(1)(2)(3)為基本模塊,形成一個最簡單的旋進旋渦流量計,其他功能模塊會按照客戶的需求添加,其中(4)旋進旋渦流量計測量的介質(zhì)為氣體,(5)(6)為流量計有24V 外部電源供電時才可使用。這樣按照需求制作與購買既節(jié)約了制作成本又降低了銷售價格。 |
