一种磁致伸缩液位计的控制系统技术方案

本申请公开了一种磁致伸缩液位计的控制系统，用于提高磁致伸缩液位计的测量准确度和稳定性。本申请包括：激励电流发生模块、波导丝、回波信号拾取模块、信号调理模块以及通信处理模块；波导丝分别与激励电流发生模块以及回波信号拾取模块连接，激励电流发生模块用于向波导丝发送激励电流脉冲，回波信号拾取模块用于接收波导丝回传的扭转波信号并将扭转波信号转化成电信号；信号调理模块分别与回波信号拾取模块以及通信处理模块连接；信号调理模块包括：R1C1并联电路以及R2C2串联电路；R1C1并联电路和R2C2串联电路串联连接后形成滞后

【技术实现步骤摘要】
一种磁致伸缩液位计的控制系统


[0001]本申请涉及磁致伸缩液位计
，尤其涉及一种磁致伸缩液位计的控制系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，高新技术在各行业中得到了广泛的应用，磁致伸缩液位计凭借着精度高、环境适应性强以及安装方便等特点，目前广泛应用于石油、化工等液位测量领域，并逐渐取代了其它传统的传感器，成为液位测量中的精品。
[0003]由于磁致伸缩液位计广泛应用于非接触、高精度以及工作现场环境恶劣的场合，因此磁致伸缩液位计所处环境常常会受到诸多电磁噪声的干扰，这部分噪声在磁致伸缩液位计的波导丝上反射，在被超声环能器拾取后会使感应信号出现失真或者跳变的情况。而感应信号是磁致伸缩液位计实现物位精确测量的重要依据，在被外界噪声干扰后，感应信号会变成混合了高频干扰信号的混频信号，从而影响了磁致伸缩液位计的测量准确度和稳定性。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种磁致伸缩液位计的控制系统，能够提高磁致伸缩液位计的测量准确度和稳定性。
[0005]本申请提供了一种磁致伸缩液位计的控制系统，包括：激励电流发生模块、波导丝、回波信号拾取模块、信号调理模块以及通信处理模块；
[0006]所述波导丝分别与所述激励电流发生模块以及所述回波信号拾取模块连接，所述激励电流发生模块用于向所述波导丝发送激励电流脉冲，所述回波信号拾取模块用于接收所述波导丝回传的扭转波信号并将所述扭转波信号转化成电信号；
[0007]所述信号调理模块分别与所述回波信号拾取模块以及所述通信处理模块连接，所述信号调理模块用于将所述回波信号拾取模块发送的所述电信号中的噪声干扰进行过滤处理，所述通信处理模块用于与上位机建立通信连接；
[0008]所述信号调理模块包括：R1C1并联电路以及R2C2串联电路；
[0009]所述R1C1并联电路和所述R2C2串联电路串联连接后形成滞后
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超前校正网络。
[0010]可选的，所述滞后
‑
超前校正网络的传递函数为：
[0011][0012]式中：T1＝R1C1，T2＝R2C2，β>1，化简可得：
[0013][0014]其中T1为超前校正网络的参数，T2为滞后校正网络的参数，β为校正参数，R1为第一电阻，R2为第二电阻，C1为第一电容，C2为第二电容。
[0015]可选的，所述控制系统还包括：比较模块；
[0016]所述比较模块分别与所述信号调理模块与所述通信处理单元连接。
[0017]可选的，所述比较模块包括：比较器以及数模转换器；
[0018]所述比较器分别与所述数模转换器以及所述信号调理模块连接，所述比较器用于将所述信号调理模块输出的脉冲信号与所述数模转换器输出的电压值进行比较，若比较结果符合预设值，则比较器输出的电平逻辑翻转。
[0019]可选的，所述回波信号拾取模块采用压电陶瓷检测装置。
[0020]可选的，所述压电陶瓷检测装置包括：
[0021]两片压电陶瓷片以及杠杆；
[0022]所述压电陶瓷片通过所述杠杆连接并设置于所述波导丝的下方，所述杠杆用于将所述波导丝产生的扭转形变放大，所述压电陶瓷片用于将放大后扭转形变转换成电信号。
[0023]可选的，所述回波信号拾取模块采用差动线圈检测装置。
[0024]可选的，所述差动线圈检测装置包括：磁致伸缩金属片以及检测线圈；
[0025]所述磁致伸缩金属片与所述波导丝连接，当所述波导丝产生扭转形变时，所述磁致伸缩金属片产生磁场变化；
[0026]所述检测线圈设置于所述磁致伸缩金属片的两端，所述检测线圈用于将所述磁致伸缩金属片产生的磁场变化转换成电信号。
[0027]可选的，所述控制系统还包括：激励电流放大模块；
[0028]所述激励电流放大模块分别与所述激励电流发生模块以及所述波导丝连接。
[0029]可选的，所述控制系统还包括：温度补偿模块；
[0030]所述温度补偿模块与所述波导丝连接。
[0031]从以上技术方案可以看出，本申请具有以下效果：
[0032]波导丝分别与激励电流发生模块以及回波信号拾取模块连接，该激励电流发生模块用于向波导丝发送激励电流脉冲，该回波信号拾取模块用于接收波导丝回传的扭转波信号并将扭转波信号转化成电信号；信号调理模块分别与回波信号拾取模块以及通信处理模块连接，该信号调理模块用于将回波信号拾取模块发送的电信号中的噪声干扰进行过滤处理，该通信处理模块用于与上位机建立通信连接；信号调理模块包括：R1C1并联电路以及R2C2串联电路；R1C1并联电路和R2C2串联电路串联连接后形成滞后
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超前校正网络。这样，通过信号调理模块中的滞后
‑
超前校正网络可以综合滞后校正和超前校正的优点，提高回波信号的高频干扰抑制性能，从而可以提高磁致伸缩液位计的测量准确度和稳定性。
附图说明
[0033]图1为本申请中的磁致伸缩液位计的控制系统的连接示意图；
[0034]图2为本申请中的滞后
‑
超前校正网络的电路连接示意图；
[0035]图3为本申请中的比较模块的连接示意图；
[0036]图4为本申请中的压电陶瓷检测装置的结构示意图；
[0037]图5为本申请中的差动线圈检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0038]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。
[0039]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0040]此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0041]此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的
技术实现思路
涵盖的范围内。
[0042]本申请提供了一种磁致伸缩液位计的控制系统，用于提高磁致伸缩液位计的测量准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁致伸缩液位计的控制系统，其特征在于，包括：激励电流发生模块、波导丝、回波信号拾取模块、信号调理模块以及通信处理模块；所述波导丝分别与所述激励电流发生模块以及所述回波信号拾取模块连接，所述激励电流发生模块用于向所述波导丝发送激励电流脉冲，所述回波信号拾取模块用于接收所述波导丝回传的扭转波信号并将所述扭转波信号转化成电信号；所述信号调理模块分别与所述回波信号拾取模块以及所述通信处理模块连接，所述信号调理模块用于将所述回波信号拾取模块发送的所述电信号中的噪声干扰进行过滤处理，所述通信处理模块用于与上位机建立通信连接；所述信号调理模块包括：R1C1并联电路以及R2C2串联电路；所述R1C1并联电路和所述R2C2串联电路串联连接后形成滞后
‑
超前校正网络。2.根据权利要求1中所述的控制系统，其特征在于，所述滞后
‑
超前校正网络的传递函数为：式中：T1＝R1C1，T2＝R2C2，β>1，化简可得：其中T1为超前校正网络的参数，T2为滞后校正网络的参数，β为校正参数，R1为第一电阻，R2为第二电阻，C1为第一电容，C2为第二电容。3.根据权利要求1中所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：比较模块；所述比较模块分别与所述信号调理模块与所述通信处理单元连接。4.根据权利要求3中所述的控制系统，其特征在于，所述比较模块包括：比较器以及数模转换器；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔金山，王强，赵海东，郭燕飞，
申请(专利权)人：内蒙古磴口金牛煤电有限公司，
类型：发明
国别省市：