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电磁流量计

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提高涡街流量计三个核心技艺问题应对特殊需求

来源:编辑:颁发时间:2017-07-12 10:55:33

         随着科学技术的持续发扬,持续革新,涡街流量计被测试可以用来测量高温流体流量、测量低雷诺数的流量且具有通信功能,为了满足上述高性能涡街流量计面临的特殊工况的需求,研制面向特殊需请求的涡街流量计。此刻,面向特殊需求的涡街流量计首要面临三个关键技艺问题:

         (1)采用温度特性非常好的压电晶体材料来制造耐高温涡街流量传感器,可以实行高温流体的测量。但是,压电晶体的压电系数仅为压电陶瓷的几十分之一,并且其阻抗更大。这就导致耐高温涡街流量传感器存在输出信号灵敏度较低、易受干扰的问题。
        (2)为了提高仪表的测量精度和抗干扰能力,将数字信号处置方法应用于涡街流量信号的处置,从含有噪声的信号中提取流量信息。但是,数字信号处置运算
量大,单片机必须全速运转,功耗较大。虽然己有用超低功耗单片机实现数字式两线制涡街流量计的先例,但是,当流量计还需具备HART通信功能时,HART局部的引入增补了功耗。同时,由于电流环上叠加了1200Hz和2200Hz的正弦波HART通信信号,当采用传统的电源设计方案时,变送器消耗电流的波动以及非隔离型DC/DC的作用,会造成电流环上HART通信信号产生畸变。
        (3)按照卡曼涡街的形成原理,只有当被测流体流量所对应的Re在5000以内时,流体才开始处于层流状态,此时无法产生稳固的涡街。因此,理论上涡街流量计最低可以实行Re为5000左右的小流量测量。但在实际应用中,对于Re在5000-20000范围内的小流量测量,Sr会跟随R。而变化,导致涡街流量计的仪表系数也相符合地产生改变。此外,由于此时涡街流量传感器的输出信号中,涡街流量信号的幅值很小,很容易被环境中的噪声所淹没,从而无法提取流量信息。因此,常规涡街流量计难以实行Re在5000左右的小流量测量,其量程下限所对应的Re一般在20000左右。
        以上三个关键技艺问题无不限制了涡街流量计在一些特殊场合的应用。为了处置这些关键技艺问题,大家研制了用于耐高温涡街流量传感器的信号调理电路、数字式两线制HART涡街流量变送器和基于互相干剖析测量低雷诺数流量的涡街流量计。
 
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