[发明专利]电磁水表及其自适应励磁电路

权利要求书

1.一种电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于，所述自适应励磁电路包括：电压检测电路、空管检测电路、零流量检测电路、电压调整电路、电流调整电路及励磁驱动电路；

所述电压检测电路的输出端连接电压调整电路的输入端，所述空管检测电路的输出端及零流量检测电路的输出端分别连接电流调整电路的输入端；所述电压调整电路的输出端及电流调整电路的输出端分别连接励磁驱动电路的输入端；

所述电压检测电路用以检测励磁驱动电路在线圈两端的电压；所述空管检测电路用以检测管道内流体是否属于空管状态；所述零流量检测电路用以检测管道内流体是否处于零流量状态；所述电压调整电路用以根据电压检测电路反馈的信号对励磁驱动电路的供电电压进行调整；所述电流调整电路用以根据空管检测电路和零流量检测电路反馈的信号对励磁驱动电路的供电电流进行调整；所述励磁驱动电路用以为线圈提供励磁电流。

2.根据权利要求1所述的电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于：

所述电磁水表的自适应励磁电路用以根据管道内流体的状态自适应调整线圈励磁驱动电路的电压和电流；

电磁水表是利用法拉第电磁感应定律的原理来测量导电液体体积流量的仪表，电磁水表的传感器包含导流管、衬里、励磁线圈、电极、磁路、盖板；励磁线圈的作用是用来产生恒定的交变方波磁场，当被测的导电液体在管道中流动时会垂直切割由励磁线圈产生的磁感线并在电极上产生感应电动势，感应电动势正比于导电液体的流动速度，通过测量电极两端的电压得到导电液体的流速从而计算出导电液体的体积流量。

3.根据权利要求1所述的电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于：

电磁水表测量原理如公式1所示：

其中，K为电磁水表的仪表系数，E为信号电极之间的感应电动势，B为磁场强度，D为管道内径，为流体的平均流速；

从公式1所示，磁场强度B是由励磁驱动电路给励磁线圈提供励磁电流所产生的，该电路在电磁水表的整机用电量里面占比很大，所以降低该电路的用电量能够降低电磁水表的整机用电量；

励磁驱动电路的用电量是根据供电电压和励磁电流的乘积计算，见公式2：

P＝V×I 公式2

其中，P为励磁驱动电路用电能耗，V为励磁驱动电路的供电电压，I为励磁驱动电路的励磁电流；

根据公式2所示，降低励磁驱动电路的供电电压V或励磁驱动电路的励磁电流I都能降低励磁驱动电路的用电量；

电磁水表在实际应用中，管道内的流体会处在空管、零流量、有流量三种状态；自适应励磁驱动电路在空管状态下，不给励磁线圈提供供电电压和励磁电流；自适应励磁驱动电路在零流量状态时，给励磁线圈提供比正常励磁电流低很多的励磁电流，随时监测管道内的流体流量，当管道内的流体流量开始恢复正常流量时及时给与正常的励磁电流；自适应励磁驱动电路在管道内有流量状态时，自适应励磁驱动电路提供正常的励磁电流。

4.根据权利要求3所述的电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于：

所述电流调整电路根据管道内零流量的状态下，及时调整励磁驱动电路的励磁电流为比正常励磁电流低很多的励磁电流。

5.根据权利要求3所述的电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于：

所述励磁驱动电路根据管道内流体空管状态下，停止给励磁线圈供电。

6.根据权利要求3所述的电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于：

所述电压检测电路及时检测励磁线圈两端的实际所需电压，所述电压调整电路及时调整励磁驱动电路的供电电压；

励磁线圈的供电电压如公式3所示：

V＝I×R 公式3

其中，V为励磁线圈的供电电压，I为励磁线圈的励磁电流，R为励磁线圈的电阻值。

7.根据权利要求6所述的电磁水表的自适应励磁电路，其特征在于：

所述电压调整电路根据所述电压检测电路的反馈信号，能够给励磁驱动电路提供最合适的供电电压，能满足励磁线圈的励磁电流，又能降低供电电压，降低电磁水表的用电量。