旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的主要難點(diǎn)與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的量程比寬，測(cè)量精度，但是被測(cè)流體的流量變化比較快或者瞬時(shí)流量比較小，或者流體受溫度壓力影響比較大的時(shí)候，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)可以準(zhǔn)確的測(cè)量。然而，被測(cè)流體的檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)工況非常復(fù)雜，干擾信號(hào)雜亂。僅僅從壓電傳感器采集的信號(hào)，經(jīng)濾波電路和放大電路處理是不夠的，這個(gè)時(shí)候形成的信號(hào)是不規(guī)則的。本文的目的是去除所有的對(duì)旋進(jìn)旋渦進(jìn)動(dòng)頻率有干擾的信號(hào)，得到與其一致的脈沖信號(hào)。因?yàn)榱髁坑?jì)使用的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工況復(fù)雜，會(huì)存在大量的電磁干擾以及其他的一些干擾源，它們會(huì)影響到旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的模擬信號(hào)處理電路的檢測(cè)與處理。一般噪聲信號(hào)主要的來(lái)源有三種：高頻電磁輻射，交直流電源干擾，以及低頻電磁干擾。其中高頻干擾源來(lái)自空間磁場(chǎng)，交直流干擾源主要是通過(guò)電源間的相互影響，低頻干擾是最主要的干擾源，他的來(lái)源很復(fù)雜，如空間50HZ 以下的電磁場(chǎng)，這種低頻電磁輻射金屬屏蔽罩很難抵御。而且還存在電源干擾，當(dāng)處理電路共模抑制比較低時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)50HZ 的電源共模干擾，這種低頻干擾在正常的旋進(jìn)旋渦壓電傳感信號(hào)之內(nèi)，所以噪聲信號(hào)的消除很重要。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的旋渦進(jìn)動(dòng)頻率受到流體的脈動(dòng)干擾的影響很大，一般表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是耗散進(jìn)動(dòng)的能量，另一個(gè)是流體干擾波動(dòng)、壓力脈動(dòng)與旋渦進(jìn)動(dòng)頻率的線性迭加關(guān)系。所以在干擾的狀態(tài)下可以檢測(cè)到信號(hào)為流體干擾波動(dòng)和旋渦進(jìn)動(dòng)頻率線性迭加的結(jié)果，是不真實(shí)的結(jié)果。本文對(duì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的進(jìn)動(dòng)頻率信號(hào)的處理不僅僅是放大、濾波、整形和計(jì)數(shù)，還增加了雙路信號(hào)采集的差分處理以解決其抗干擾能力差的問(wèn)題。并且為減少外界電磁干擾對(duì)測(cè)量的影響，對(duì)硬件電路加入電磁屏蔽層用以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。
2、PCB制板分模塊化設(shè)計(jì)以節(jié)省資源與設(shè)計(jì)成本。
由于本設(shè)計(jì)為面向市場(chǎng)推廣與銷(xiāo)售的產(chǎn)品，所以為了節(jié)約生產(chǎn)成本以及降低銷(xiāo)售價(jià)格制定了一套分模塊化PCB 設(shè)計(jì)方案。PCB 制板分為：
（1）流量計(jì)主板
（2）壓電信號(hào)處理模塊
（3）液晶顯示模塊
（4）溫度壓力采集模塊
（5）RS485 模塊
（6）二線制電流輸出模塊
其中(1)(2)(3)為基本模塊,形成一個(gè)最簡(jiǎn)單的旋進(jìn)旋渦流量計(jì),其他功能模塊會(huì)按照客戶的需求添加,其中(4)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測(cè)量的介質(zhì)為氣體,(5)(6)為流量計(jì)有24V 外部電源供電時(shí)才可使用。這樣按照需求制作與購(gòu)買(mǎi)既節(jié)約了制作成本又降低了銷(xiāo)售價(jià)格。 |
