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智能電(diàn)磁流量計技術(shu)探析
發布時間(jiān):2025-12-15 08:30:01
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摘要:
電磁流量(liang)計
是以法拉第(di)電磁感應定律(lü)爲原理進行導(dǎo)電流體💰體積流(liu)量的速度測量(liàng)的流量計,自從(cóng)電磁流量計進(jìn)入市場,其性能(néng)就在不斷完善(shàn),這是市場需求(qiú)下科學技術推(tui)動形成的🤩,如今(jin)電磁流量計已(yi)經成爲一項技(jì)術成熟且得到(dao)廣泛應用的新(xīn)一🏃🏻代智能流量(liàng)儀表。基于此,本(běn)文主要對智能(néng)電磁流量計
技(jì)術探析進行了(le)分析。
1引言
現階(jiē)段,随着社會的(de)不斷發展,在很(hen)多領域都應用(yong)💔了智能卡以🏃♂️及(jí)單片機技術,以(yi)下主要是對--種(zhǒng)智能化的流量(liàng)計量系統進行(hang)分析研究,在該(gāi)系統中具有很(hěn)大的優勢,其功(gong)能十分全面,并(bing)且成本也很低(di)、體積小能耗也(yě)比較少,在調試(shi)時非常方便,控(kong)制起❌來十分正(zheng)确,具有很強的(de)抗幹擾能力。
2電(diàn)磁流量計的測(ce)量原理
電磁流(liú)量計是一種測(ce)量導電性液體(ti)的體積流量🌏儀(yí)表,其測量原理(li)基于法拉第電(dian)磁感應定律。測(ce)量管内的被測(cè)介質相🔆當于電(diàn)磁感應中的導(dao)體,上、下兩個勵(li)💃磁線圈🤟夾持在(zài)測量導✨管的上(shang)、下兩邊,用于産(chan)生恒定磁場。當(dāng)被測介質流經(jīng)測量管時,傳感(gan)器🈲的兩側電極(ji)會産生感應電(diàn)壓。爲了避免感(gan)應電壓出現短(duan)路,測量管内壁(bì)與電極間必須(xu)有絕緣襯裏。襯(chen)裏可根據被測(cè)介質的種類和(hé)工.作溫度來選(xuǎn)擇,一般常用的(de)有特氟隆、橡膠(jiao)、陶瓷等。電磁流(liu)量計由傳感器(qi)和轉換器兩部(bù)分組成。被測介(jiè)質的流✏️量經傳(chuán)感器變換成感(gǎn)應電勢,再由轉(zhuan)換器将感應電(diàn)勢⭐轉換成統一(yi)的直流标準🌈信(xìn)号輸出,供其他(tā)指示、記錄和❄️調(diao)節儀表使用。
3智(zhì)能電磁流量計(ji)系統硬件的構(gòu)成
(1)單片機。對于(yú)該系統中的單(dān)片機來說,其内(nei)置的RAM主❌要是128字(zì)節、存儲器閃速(sù)的字節爲2K,其中(zhōng)具有兩個16位的(de)計數器,中斷源(yuan)有❓五個💔。同時還(hái)具有一個全雙(shuāng)工串行口🙇♀️、以及(ji)一個正确的模(mo)拟比較器。在單(dan)片機的外部則(ze)是含有引腳,與(yu)其他類👄型的單(dan)片🛀🏻機相比較則(ze)是壓縮了很多(duo)的接口線。
(2)IC卡讀(dú)寫器。在相應的(de)IC卡的讀寫器中(zhōng)主要是由串行(háng)可💚編程閃速㊙️存(cún)儲器以及一些(xie)外圍的元器件(jiàn)進行構成,同時(shí)在相應的IC卡中(zhong)具有兩種讀寫(xie)操作模式,分爲(wei)A與🤞B,前者能夠對(dui)閃速存儲器進(jin)行操作,但是後(hòu)者則是不🥵能。這(zhè)兩種模式的工(gōng)作流程主🐆要是(shì)由相🎯關的單片(piàn)機💛向着IC卡進行(hang)操作訓練,這樣(yàng)将會接SCK端🏃🏻發送(sòng)--些時鍾💞脈💚沖,将(jiang)S0以及SI端的數據(ju)串行的輸入到(dao)相應的單元中(zhōng)。在該系統中,是(shi)利用A模式,并且(qie)其讀卡👌器的命(ming)令爲52H,XXH,XXH,XXH。對于寫卡(ka)來說,是利用🔅A類(lei)模式中的第二(èr)種模🈲式,利用緩(huan)沖器來寫相關(guan)的命令。
(3)顯示驅(qū)動電路。對于顯(xiǎn)示驅動電路來(lái)說,主要是以MAX7221芯(xin)片構成,其❌中MAX7221是(shi)一一個八位七(qī)段的共陰極顯(xiǎn)示驅動芯片,其(qí)中有三線串行(hang)輸入輸出接口(kǒu),會與單片機相(xiàng)互連接,同時這(zhe)樣也不需要與(yu)任何的外圍元(yuan)器件進👄行了解(jie),使電路的調試(shi)十分的簡便。在(zai)該系統中,相關(guan)的單片機會❌每(měi)隔一-段時🈚間進(jìn)行數據的發送(song)以及播放。在對(duì)其進行預先的(de)設定之後,那⛷️麽(me)相關的MAX7221将會自(zi)行将鎖存器中(zhong)的數據進行調(diào)出,經過翻譯之(zhī)後,對其✂️進行放(fàng)大處理,在驅動(dong)數碼管動态的(de)循環中顯示,最(zui)終将單片機下(xia)次再串行送‼️到(dào)另外一組數據(jù)♊中,這時📱MAX7221将會對(dui)鎖存器中的内(nei)容💚進行修改,以(yǐ)此來改變相應(yīng)的顯示結果。
(4)隔(gé)離驅動電路。在(zai)該系統中,主要(yao)是利用單片機(ji)來控制🐪流體回(hui)路通斷的狀态(tai),主要是對電磁(ci)閥門的工作狀(zhuàng)态進行控制。對(dui)于電磁閥門來(lái)說,主要是屬于(yú)強電部分,因此(cǐ)其不能夠與一(yi)些弱電部分相(xiàng)互連接。另外,對(dui)于強點🌈控制回(huí)路來說,會對單(dān)片機控🌈制系統(tǒng)産生很嚴重的(de)幹擾,這樣将會(hui)嚴重的影響單(dān)片機系統的正(zhèng)常工作。其中所(suǒ)采用的方式🏃♀️主(zhǔ)要⛷️是利用單片(piàn)機以💃及強電來(lái)控制一些回路(lu)之間的隔離驅(qu)動電路。并且在(zai)這個電路中還(hai)會采取相關🈲的(de)措施,來消除一(yi)些電氣對單片(piàn)機産生的電磁(cí)幹💛擾。
4智能電磁(cí)流量計技術分(fen)析
4.1動态勵磁技(ji)術
所謂動态勵(li)磁技術,就是在(zai)三值矩形波勵(lì)磁的基本前💃🏻提(ti)下,根💔據現場流(liú)體狀态對調整(zhěng)勵磁頻率進☂️行(háng)适當的調整,從(cong)而提高測量的(de)穩定性。現階段(duan),因爲T業施工現(xiàn)場🛀🏻管路比較複(fu)雜,閥門、彎頭、分(fèn)支管以及變徑(jing)管🌏等對流體流(liu)态的影響比較(jiao)大,并且支管路(lù)比較短,這⛱️樣就(jiu)不足以🔞消除以(yǐ)上組件對流體(tǐ)的擾動。在這一(yī)❓工作環境下,通(tong)常電磁流量計(ji)穩💃定性比較差(chà),這✊樣就需要手(shou)動設置阻尼系(xì)數來提高測量(liàng)的穩定性。但是(shì)阻尼會使流量(liang)測量跟蹤速度(dù)比💯較慢,并且沒(mei)有辦法及時反(fǎn)應🏒流量的變化(hua),而👣動态勵磁技(jì)術可以很好的(de)解決這一-問題(ti),倘若體波動比(bǐ)較大,就需要自(zì)動增大🔴勵磁周(zhōu)期,提高測量穩(wěn)定性。對于比較(jiào)複雜的環境,應(ying)該采用動态勵(li)磁技術與阻尼(ni)設置兩者相結(jié)合的方式來提(ti)⭐升液體測量的(de)穩定性。
4.2信号處(chù)理系統
所謂信(xin)号處理系統,就(jiù)是前置放大電(diàn)路對接收的流(liú)量信号進行有(yǒu)效處理,并且在(zai)抑制噪聲和幹(gan)擾㊙️的時候,對🌈收(shou)到的微弱流🌈量(liàng)信号進行放大(da)。同時采用整形(xing)‼️電路将🌈差動的(de)雙端流量信号(hao)轉變成單端流(liu)量信号,采用A/D轉(zhuǎn)換電路将流量(liang)信号轉變成數(shù)字量,随後将數(shù)字量進入單片(piàn)機對數字進行(háng)計算,從❤️而得到(dào)流速👅值和流量(liàng)值。而智能信号(hao)處理系統能夠(gou)很好的💰解決這(zhè)些問題,首先對(duì)液💋體的電導率(lǜ)進行檢測,随後(hòu)根據電💃🏻導率自(zi)動的選擇波電(diàn)容、電阻等,對不(bu)同電導率液體(tǐ)流量進行測量(liang),從而達到提高(gāo)測量精度的目(mu)✨的。
4.3誤差修正技(ji)術
針對電磁流(liu)量計的誤差,應(yīng)該采用零點校(xiào)正與基本誤差(cha)修正相結合的(de)方法,公式如下(xià):V=kE-V0;其中V代表液✂️體(ti)實🧑🏽🤝🧑🏻際流速;k代表(biao)基本誤差修正(zheng)系數,E代表實測(cè)流速轉換的數(shù)字量,V0代表零點(dian)偏🏃♂️移量。在進行(háng)誤差修正的時(shí)候💚,應.該根據流(liu)量計傳感器特(tè)性進行流量♍分(fen)段修正方法的(de)引進,并且根據(jù)《電磁流量計》的(de)規章制度,對流(liú)量💯檢定點進行(háng)劃🔴分,.例如:Qmax(流量(liang)測量上限)、Qmin(流量(liang)測🙇♀️量下限)等,并(bìng)且對其進行分(fèn)階段性的修🌏正(zheng)😘,從而就能有效(xiao)滿足測量精度(dù)的具體要求。
5結(jie)束語
綜上所述(shù),智能電磁流量(liàng)計各種技術的(de)共同作用下,性(xìng)能📐得到進一步(bù)提升,也有效滿(mǎn)足了更加苛刻(ke)的現場測量需(xu)求。
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