[发明专利]测量低电导率用电磁流量计及其率测量方法

说明书

本发明属于磁流量计领域，公开了一种测量低电导率用电磁流量计，所述电磁流量计包括传感器单元、信号处理单元、V/F转换单元和ARM模块，传感器单元上连接有工作电源；传感器单元连接信号处理单元、信号处理单元连接V/F转换单元，V/F转换单元连接ARM模块；信号处理单元包括前级放大模块、低通滤波模块和后级放大模块。本发明还公开了利用该电磁流量计进行的低电导率测量方法。本发明所述的电磁流量计通过三级放大可以对微弱的流量信号进行有效的放大处理，同时保证电磁流量计测量精度的，具有失调小、温漂小、线性好和增益稳定可调的优点。

技术领域

本发明属于电磁流量计领域，尤其涉及一种测量低电导率用电磁流量计及其测量方法。

背景技术

电磁流量计的基本原理是法拉第电磁感应定律。电磁流量计的励磁模块产生磁场激励强度B，当导电性流体在以D为直径的管道内以速度v进行流动时，两个测量电极间的感应电势E=kBVD，k是固定系数,即传感器系数。传统电磁流量计不能对电导率低于10μs/cm的液体行测量。

在工业生产过程中，流量是极其重要的热工参数，是工农业生产过程控制中的重要测定参数之一。电磁流量计具有测量准确度高、后期维护简单、量程宽等特点。随着电磁流量计在各领域的广泛采用，学者们研究的焦点也更加紧密地围绕在如何解决实际测量中遇到的问题和矛盾。

目前，电磁流量计对于低电导率的液体测量精度会低一个数量级，这极大限制了电磁流量计的使用范围。

发明内容

本发明旨在提供一种准确率高、测量方便的测量低电导率用电磁流量计及利用其进行的低电导率测量方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：测量低电导率用电磁流量计，包括传感器单元、信号处理单元、V/F转换单元、RS485通讯模块和ARM模块，ARM模块连接RS485通讯模块，传感器单元上连接有工作电源；传感器单元的信号输出端连接信号处理单元的信号输入端、信号处理单元的信号输出端连接V/F转换单元的信号输入端，V/F转换单元的信号输出端连接ARM模块；信号处理单元包括前级放大模块、低通滤波模块和后级放大模块，前级放大模块的输入端连接传感器单元的信号输出端，前级放大模块的输出端连接低通滤波模块的同相输入端，低通滤波模块的输出端连接后级放大模块的同相输入端，后级放大模块的输出端连接V/F转换单元。

传感器单元包括励磁产生电路、测量管路和励磁控制电路，励磁产生电路包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈分别设置于测量管路上方和下方，测量管路内垂直连接有两个电极，两个电极之间的电压传输到信号处理单元；励磁控制电路包括第一比较器、第二比较器、第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器和第四固态继电器，第一比较器和第二比较器的同相输入端均连接直流电源，第一比较器和第二比较器的反相输入端分别通过采样电阻连接第一线圈和第二线圈；第一比较器的输出端分别连接第一固态继电器和第二固态继电器的触发端，第一比较器和第二比较器的电源端连接直流电源；工作电源的正极连接第一固态继电器的第一端，第一固态继电器的第二端连接第一线圈，同时第一固态继电器的第二端还连接第三固态继电器的第一端，第三固态继电器的第二端连接直流电源的负极；工作电源的正极还连接第二固态继电器的第一端，第二固态继电器的第二端连接第四固态继电器的第一端，第四固态继电器的第一端还连接第二线圈，第四固态继电器的第二端连接直流电源的负极。

RS485通讯模块包括MAX485芯片，ARM模块的3个信号输出端分别通过光耦连接MAX485芯片的接收器输出端、驱动器输入端和驱动器工作使能端，MAX485芯片的接收器输出使能端连接MAX485芯片的驱动器工作使能端。