在现行的电磁流量计设计中,低频矩形波励磁结合了直流励磁和交流励磁的优点,成为主要励磁方式之一。在低频励磁方式下其干扰主要表现为:由励磁电流突变产生的微分干扰信号。理想励磁磁场信号如图1-1所示,为低频矩形波,实际上随着励磁电流变化(dI/dt)磁场上产生微分干扰信号,如图1-2,可以看到随着电流的稳定,干扰信号随之消失,因此同步采样技术可以有效抑止微分干扰信号。实际设计中模数转化器使用AD公司的24位sigma delta模数转化器AD7714。AD7714可以分别采用硬件和软件方式进行采样开始时间控制从而实现同步采样。采用软件方式时,当控制寄存器中FSYNC位为逻辑1时,模数转换器处于复位状态;向该位写逻辑0时,器件开始采样输入信号。在应用中,低频励磁信号由MSP430单片机内部定时器产生,同时产生采样信号。如图1所示,采样开始时间滞后励磁信号1/4个周期。
9.仪表通信
(1)电磁流量计使用*,计量方式和流量控制方式种类繁杂,因而通信方式比较丰富,一般生产厂商都有下述配置:①定量脉冲输出,如输出一个脉冲代表1m3/h流量(可选0.1m3/h,甚至0.01m3/h)。②频率输出,表示输出0~10kHz频率范围代表0~Qmax流量。③输出4~20mA电流,通常表示瞬时量为Qmin~Qmax。近几年设计的4~20mA电流模拟信号,可以同时进行数字通信,即可以进行HART(协议)通信。④RS-485通信,通常执行ModbusRTU通信标准。⑤开关量输出,一般有1~2路输出控制,以执行超流量上限关闸,超流量下限开闸等工艺控制。
这些通信几乎都通过电缆连接仪表和计算机及控制设备,以保证计量和工艺控制的、实时、可靠。
根据上述的技术方案,可以就其凸起部位或者其他部位进行进一步的配置,以便于减少电磁流量计的结垢能力,其进一步的配置方式包括有凸起部的外较为圆的曲面,凸起部的横截面为圆形,凸起部外径由液体接触部位向其远离的一侧逐渐变小,远离凸起部的一端为球面,采用上述设置都可以有效降低电磁流量计的结垢能力,例如液体接触部位采用球面结构时,由于凸起部位主要设置在液体接触部位的中心位置处,因此在对介质流体进行测量时,流体沿着液体接触部位表面进行流动,势必会对凸起部位的底部产生一定的冲击作用,在这种情况下,污垢不易积累,从而出现较为良好的阻止结垢的效果。在合理采用上述技术方案,同时采取进一步的配置方式后,使得新型电磁流量计具备较好的电极阻垢效果,有效提高了仪器的经济效益,下文结合新型电磁流量计中的电极阻垢结构实例进行分析。
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