一种科里奥利流量计及其信息处理技术制造技术

本发明专利技术提供一种科里奥利流量计以及一种科里奥利流量计的信息处理技术，本发明专利技术所提供的一种科里奥利流量计，对左右两端的检测电压都通过比较器进行比较得出相应值，然后在通过微控制器按预设程序进行控制处理，同时还设置了振动模块，使得流量管的振动稳定在一固定振幅上，使得最后得到的质量流量Qm更加精准，同时加入了相位差△S-△P的概念，则使得整个信息处理过程具有了抗幅值共模和部分差模干扰能力，从而流量计算精度得到进一步补偿，增加了稳定性和精确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流量计，具体地说是一种科里奥利流量计及其信息处理技术。
技术介绍
科里奥利流量计是一种直接而精密地测量流体质量流量的仪表，其结构主体可以采用单管、双管、直管、弯管等多种形式，从设计优势上讲以双弯管形式居多。两根并排的U形管，让两根管相向微微谐振振动，它们会同时靠拢或同时张开，即两根管的振动是同步的，对称的。如果在管子同步振动的同时，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则管子将强迫流体与之一起振动。流体为了反抗这种强迫振动，会给管子一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种叫做科里奥利力的作用下，管子的振动使振动管的两侧产生时间差，也叫做相位差。这种差异与流过管子的流体质量流量的大小成正比。如果通过电路检测出这种时间差异的大小，就能计算质量流量的大小。这种流量计也被称为科氏直接质量流量计，它与目前在用的几十种常规容积式流量计的最大不同是它测的是质量，使用的单位是用质量(如克、千克、吨)作单位，比用容积(如立升或立方米)作单位的容积式流量计要准确。因为质量测量不受温度、压力变化而引起体积和密度变化的影响，因此其测量精度高。但是在质量测量过程中如何抵抗各种干扰就成为获得较高量程比和精度的重要因素。
技术实现思路
本专利技术为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，提供了一种科里奥利流量计，本专利技术采用以下技术方案: 一种科里奥利流量计，包括流量管、微控制器以及安装流量管左右两端的左、右检测组件，所述微控制器内设有第一计时器和第二计时器，其特征在于:所述左检测线圈的输出端连向左放大滤波器，所述左放大滤波器的输出端分别接向第I比较器、第2比较器以及第3比较器，所述第I比较器、第2比较器以及第3比较器的输出端都接向第一计时器，所述右检测线圈的输出端连向右放大·滤波器，所述右放大滤波器的输出端分别接向第4比较器和第5比较器，所述第3比较器和第4比较器、第5比较器的输出端接向第二计时器。所述流量管上还设有温度传感器，所述温度传感器依次通过信号调理模块和AD数模转换器到微控制器。所述微控制器的输出端设有显示输出模块。本专利技术所提供的一种科里奥利流量计，对左右两端的检测电压都通过比较器进行比较得出相应值，然后在通过微控制器按预设程序进行控制处理，同时还设置了振动模块，使得流量管的振动稳定在一固定振幅上，使得最后得到的质量流量Qm更加精准。本专利技术还提供了一种科里奥利流量计的信息处理技术，其特征在于包括以下步骤: 步骤1，振动管内有流量，振动管左、右检测线圈则分别得到左检测电压' 和右检测电压Vk;步骤2，左检测电压\通过左滤波放大器进行滤波放大，右检测电压Vk通过右滤波放大器进行滤波放大； 步骤3，经滤波放大后的左检测电压\同时分别输入到以Vf为基准电压的第I比较器、以负Vf为基准电压的第2比较器以及过零电压比较器(第3比较器)，第I比较器得出第一脉冲TV1，第2比较器得出第二脉冲IV3，第3比较器得出第一过零脉冲IV2和第二过零脉冲T2_2，第一过零脉冲IV2和第二过零脉冲T2_2相等，经滤波放大后的右检测电压Vk同时分别输入到以Vf为基准电压的第4比较器和以负Vf为基准电压的第5比较器，第4比较器得出第四脉冲IV1，第5比较器得出第五脉冲T2_3， 步骤4，第一脉冲IV1、第二脉冲IV3和第一过零脉冲IV2输入微控制器的第一计时器，通过第一计时器依次分别得出计时值T1-UT1-3以及T1-2，并且得出计时差值Pl= (Tl-2)-(Tl-1)和 P2= (Tl-3)-(Tl-2)，第四脉冲 IV1、第五脉冲 T2_3 和第二过零脉冲 T2_2输入微控制器的第二计时器，通过第二计时器分别得出计时值T2-1、T2-3以及T2-2，则得出计时差值 SI= (T2-2)- (T2-1)和 S2=(T2-3)-(T2-2)； 步骤5，所得值S1、S2、Pl以及P2进入到微控制器的运算模块，即按预设程序得出质量流量近似计算公式:QM=V*K*E* A T,所述A T为相位差，即A T= A S- A P=(S2-S1)- (P2-P1)，所述V为单位系数，所述K为流量标定系数，所述E为弹性模量修正系数。对上面提到的步骤进一步说明如下: 所述弹性模量修正系数E是通过如下步骤获得， a)通过安装在流量管上的温度传感器采集温度信号； b)然后温度信号依次通 过信号调理模块和AD数模转换模块到微控制器解算出温度，最后得到弹性模量修正系数E。本专利技术所提供的信息处理技术的有益效果为:加入了相位差A S-AP的概念，则使得整个信息处理过程具有了抗幅值共模和部分差模干扰能力，从而流量计算精度得到进一步补偿，增加了稳定性和精确度。附图说明图1为本专利技术科里奥利流量计原理框 图2为本专利技术无流量时左右线圈产生的正弦波重合的示意 图3为本专利技术有流量时左右线圈产生的正弦波示意 图4为本专利技术无流量时比较器3、4、5工作波形 图5为本专利技术有流量时比较器3、4、5工作波形 图6为本专利技术无流量或有流量时比较器1、2、3工作波形图。具体实施例方式本专利技术技术方案所依据的工作原理:参见图2、图3，在流量管两端设置检测组件，中间位置设置振动组件，上电时由于电源瞬间噪声的影响，驱动组件得到一个瞬间驱动电流，线圈和磁钢间将得到一个瞬间驱动力，此力作用在流量管上，并使得流量管两端发生相对位移运动，此运动又被左右检测组件检测到，同时输出电压信号到放大器并驱动振动组件，这样构成闭环系统使流量管在其谐振频率上振动，整个原理类似于LC振荡电路，另一方面，左、右两端的检测组件，检测得出左、右电压信号，左、右两侧的电压信号分别依次通过放大滤波器、若干比较器输出到计时器，如果没有流量时，即流量管两端没有流体流过，理论上两端产生的正弦波是重合的，则计时器得出A T为O，如果有流量，由于科里奥利力的作用，使得流量管左、右两端产生相位差A T，A T正比于质量流量(图2和图3中L表示左线圈广生的正弦波，R表不右线圈广生的正弦波)。为了实现上述的工作原理，参见图1，本专利技术设计了一种科里奥利流量计，包括流量管、微控制器以及安装流量管左右两端的左、右检测组件，微控制器采用ARM-CortexM，微控制器内设有第一计时器和第二计时器，左检测组件的输出端连向左放大滤波器，左放大滤波器的输出端分别接向第I比较器、第2比较器以及第3比较器，第3比较器采用过零电压比较器，第I比较器、第2比较器以及第3比较器的输出端都接向第一计时器，右检测线圈的输出端连向右放大滤波器，右放大滤波器的输出端分别接向第4比较器和第5比较器，第4比较器和第5比较器及第3比较器的输出端接向第二计时器。流量管上还设有温度传感器，温度传感器依次通过信号调理模块和A/D数模转换器到微控制器，流量管中间位置设有振动驱动组件，振动驱动组件的输入端接放大器和自动增益控制模块输出端，由放大器和自动增益控制模块、振动驱动 组件、流量管(振动管)、右检测组件组成一个闭环等幅振动系统。振动模块包括放大器和自动增益控制模块等，微控制器的输出端设有显示输出模块等。更加具体的解释上述技术方案为:流量管焊接在分流支架上，流量管上附件有:温度传感器、两侧检测组件、中间位置处的振动驱动组件，两侧检测组件和振动驱动组件同为线圈和磁钢组成的活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种科里奥利流量计，包括流量管、微控制器以及安装流量管左右两端的左、右检测组件，所述微控制器内设有第一计时器和第二计时器，其特征在于：所述左检测线圈的输出端连向左放大滤波器，所述左放大滤波器的输出端分别接向第1比较器、第2比较器以及第3比较器，所述第1比较器、第2比较器以及第3比较器的输出端都接向第一计时器，所述右检测线圈的输出端连向右放大滤波器，所述右放大滤波器的输出端分别接向第4比较器和第5比较器，所述第3比较器和第4比较器、第5比较器的输出端接向第二计时器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧瑞林，章建平，戴洪义，李温练，王启源，梁周健，
申请(专利权)人：温州新蓝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：