[发明专利]电磁流量计的信号故障检测方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种电磁流量计的信号故障检测方法，具体涉及对电磁流量计使用时的传感器空管、系统接地不良和电极污染等引起的传感器信号故障的检测方法。 

背景技术

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电流体流速的仪表。电磁流量计传感器管道内流体切割激励磁场B，产生与流体流速成线性关系的感应电势E，电磁流量计传感器通过两个接触流体的信号电极输出感应电势E。 

通用的电磁流量计传感器在信号电极两端具有几十~几百千欧的内阻，对应的信号放大单元的输入阻抗都要高于几百兆欧。显然，由于传感器信号电极的信号回路具有高内阻，因此仪表非常容易感受工作现场的电磁干扰，通常的电磁干扰主要是工频干扰。在电磁流量计基本技术中，都采用了工频50Hz偶数分频作为正负励磁的频率，再通过正负励磁下的信号差值来消除信号中感受到的一些工频干扰。但当电磁流量计使用时出现传感器空管、系统接地不良和电极污染等非正常状况，在信号电极的信号回路中干扰大大增加，使信号转换放大和流量信号处理等出现错误，造成仪表输出错误流量值。 

目前有一些采用测定流体阻抗的方式来检测空管故障。特别是一些专利的主要目的是在电磁流量计中增加测量流体阻抗的功能。有公开号为CN1409093A、CN100344940C、CN1731106A、CN1760643A和CN101718565A等专利采用在信号电极上并联施加诊断信号来测量电极的阻抗，以判断传感器空管和电极污染等状况。这种方法由于在信号电极上增加了诊断信号输出回路，因此会出现降低对感应电势E的测量输入阻抗，同时使用施加诊断信号来测量电极的阻抗方法需要占用仪表流量测量时间。并且此方法没有对仪表接地不良等故障的检测功能。另外，有公开号为CN100344940C、CN1731106A和CN101718565A等专利采用在信号电极回路中串联施加诊断信号来测量电极的阻抗，虽然原理上不会出现降低对感应电势E的测量输入阻抗，但也存在需要占用仪表流量测量时间和缺少对仪表接地不良等故障的检测功能。 

发明内容

本发明目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种电磁流量计的信号故障检测方法。用于检测电磁流量计在使用时出现的传感器空管、系统接地不良和电极污染等使传感器信号中叠加干扰过大的信号故障检测。 

  

为达到上述目的，本发明的构思是：

针对电磁流量计的传感器信号电极的测量回路具有高内阻的特点，在仪表使用现场的传感器空管、系统接地不良和电极污染等故障，都会在信号电极上出现异常幅值的干扰，或直接使信号幅值出现饱和。因此，检测电磁流量计信号故障的方法是采用对信号中叠加的干扰幅值的检测来实现。即在电磁流量计信号放大单元的输出端增加一个信号故障检测单元，对信号中干扰的异常幅值进行检测，实现对信号故障的检测。本发明的方法可直接应用于通用的电磁流量计，并可保持电磁流量计的流量测量性能指标不变。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案： 

一种电磁流量计的信号故障检测方法，进行故障检测的电磁流量计包括一个电磁流量计传感器，电磁流量计传感器管道内的导电流体以流速V通过时，在正负恒流励磁B下产生正负感应电势E，正负感应电势E由传感器两电极输出连接到一个放大倍数为K1的信号放大单元，信号放大单元输出信号X0到一个信号处理单元，信号处理单元将正负恒流励磁下的感应电势E处理为与流速V成线性关系的输出信号X1，X1=K1×K2×V，K2是个系数；其特征在于所述的信号放大单元(2)输出信号X0再接到一个信号故障检测单元，信号故障检测单元对输入信号X0上叠加的干扰幅值进行检测，超过指定阈值时作为信号故障。

上述电磁流量计的信号故障检测方法，所述的信号故障检测单元由一个直流干扰检测单元和一个交流干扰检测单元组成。 

一般正负恒流励磁的电磁流量计把是正励磁下信号X0与负励磁下信号X0的差值Z作为一个流量数据。信号X0在传感器空管、系统接地不良和电极污染等干扰下有出现大的直流漂移干扰甚至使信号幅值出现饱和，这时差值Z始终是零，即会出现错误的零流量结果。这里直流干扰检测单元就是对这样的故障进行检测。 

上述电磁流量计的信号故障检测方法，所述的直流干扰检测单元对信号X0的直流干扰值D与一个阈值S进行比较，当信号X0的直流干扰值D超过阈值S时，直流干扰检测单元输出信号Y1指示信号X0出现故障；所述的阈值S最大值是信号处理单元允许信号X0的直流干扰值。