[发明专利]一种包括电磁流量计的信号处理系统

说明书

本发明公开一种包括电磁流量计的信号处理系统，电磁流量计为一无衬里结构，其中信号处理系统包括：伺服放大模块，用于将电测流量计的输出信号与反馈信号进行比较及放大，同时进行监控及补偿；电压跟随模块，用于缓冲追踪输出信号，提高带负载能力；第一差分放大模块，用于放大输出信号；采样保持模块，用于采样输出信号并且进行模数转换；第二差分放大模块，用以将输出信号的数字信号进行第二次放大；输出信号放大模块，用以将数字信号精确的放大，并且输出。本发明有益效果在于：可以动态监测由于无绝缘衬里带来的信号衰弱，同时给予微弱信号的补偿，进一步地保证测量的精度。

技术领域

本发明涉及流量检测技术领域，尤其涉及一种包括电磁流量计的信号处理系统。

背景技术

电磁流量计的基本原理是法拉第电磁感应定律。导电流体切割磁力线产生感应电动势E与流体流速V成正比，即E＝K×B×D×V，通过测量感应电势E来实现对流体流速V的测量，其中B为磁感应强度，D为测量管直径，K是一个系数。

目前，电磁流量计的测量管衬里为绝缘材料，将流体与测量管隔开，且两个测量电极在测量管周向轴对称分布。现有电磁流量计在流量测量过程中，绝缘衬里很容易与测量管道内壁脱离、剥落、拉破等，从而导致对流量信号造成干扰，影响测量精度。另外，电极上感应的电动势信号是电磁流量计传感器测量管道内无数个流体微元切割磁力线产生的感应电动势的加权和。传统两个点电极电磁流量计的电极轴线附近流体微元切割磁力线所产生的感应电势对两电极获取的感应电动势贡献很大，因此当上游管路中存在弯管、阀门等阻流件，相应的引起流动畸变、二次流或漩涡等时，如果介于阻流件与电磁流量传感器之间的直管段长度不足5倍测量管直径时，将导致流入传感器测量管内流体的速度分布与传感器中心轴线非对称，使得电磁流量计测量结果易受流场分布影响，产生较大的测量误差。对于中、大型电磁流量计来说，很多安装现场不能满足这一要求，使得这类电磁流量计在实际使用中易受非对称流场的影响，测量误差较大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在可以动态监测由于无绝缘衬里带来的信号衰弱，同时给予微弱信号的补偿，进而保证测量精度的包括电磁流量计的信号处理系统。

具体技术方案如下：

一种包括电磁流量计的信号处理系统，所述电磁流量计为一无衬里结构，其中所述信号处理系统包括：

伺服放大模块，所述伺服放大模块的反相输入端连接所述电磁流量计的功率电极，所述伺服放大模块的输出端连接所述电磁流量计的补偿电极，所述伺服放大模块用于将所述电磁流量计的输出信号与反馈信号进行比较及放大，同时对所述输出信号进行监控及补偿；

电压跟随模块，所述电压跟随模块的同相输入端连接所述电磁流量计的采集信号电极，所述电压跟随模块的反相输入端连接至所述电压跟随模块的输出端，所述电压跟随模块用于缓冲追踪所述输出信号，以提高所述电磁流量计的带负载能力；

第一差分放大模块，所述第一差分放大模块的同相输入端分别连接所述伺服放大模块的同相输入端与所述电压跟随模块的输出端，所述第一差分放大模块的反相输入端分别连接所述伺服放大模块的同相输入端与所述电压跟随模块的输出端，所述第一差分放大模块用于放大所述输出信号；

采样保持模块，所述采样保持模块的输入端连接所述第一差分放大模块的输出端，所述采样保持模块用于采样所述输出信号并且进行模数转换；

第二差分放大模块，所述第二差分放大模块的同相输入端连接所述采样保持模块的输出端，所述第二差分放大模块的反相输入端连接所述采样保持模块的输出端，所述第二差分放大模块用以将所述输出信号的数字信号进行第二次放大；