摘要:電磁流量計是以法拉第電磁感應(yīng)定律為原理進(jìn)行導(dǎo)電流體體積流量的速度測量的流量計，自從電磁流量計進(jìn)入市場，其性能就在不斷完善，這是市場需求下科學(xué)技術(shù)推動形成的，如今電磁流量計已經(jīng)成為一項技術(shù)成熟且得到廣泛應(yīng)用的新一代智能流量儀表。基于此，本文主要對智能電磁流量計技術(shù)探析進(jìn)行了分析。
1引言
現(xiàn)階段，隨著社會的不斷發(fā)展，在很多領(lǐng)域都應(yīng)用了智能卡以及單片機(jī)技術(shù)，以下主要是對--種智能化的流量計量系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，在該系統(tǒng)中具有很大的優(yōu)勢，其功能十分全面，并且成本也很低、體積小能耗也比較少，在調(diào)試時非常方便，控制起來十分正確，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。
2電磁流量計的測量原理
電磁流量計是一種測量導(dǎo)電性液體的體積流量儀表，其測量原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。測量管內(nèi)的被測介質(zhì)相當(dāng)于電磁感應(yīng)中的導(dǎo)體，上、下兩個勵磁線圈夾持在測量導(dǎo)管的上、下兩邊，用于產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)被測介質(zhì)流經(jīng)測量管時，傳感器的兩側(cè)電極會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。為了避免感應(yīng)電壓出現(xiàn)短路，測量管內(nèi)壁與電極間必須有絕緣襯里。襯里可根據(jù)被測介質(zhì)的種類和工.作溫度來選擇，一般常用的有特氟隆、橡膠、陶瓷等。電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。被測介質(zhì)的流量經(jīng)傳感器變換成感應(yīng)電勢，再由轉(zhuǎn)換器將感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的直流標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，供其他指示、記錄和調(diào)節(jié)儀表使用。
3智能電磁流量計系統(tǒng)硬件的構(gòu)成
(1)單片機(jī)。對于該系統(tǒng)中的單片機(jī)來說，其內(nèi)置的RAM主要是128字節(jié)、存儲器閃速的字節(jié)為2K，其中具有兩個16位的計數(shù)器，中斷源有五個。同時還具有一個全雙工串行口、以及一個正確的模擬比較器。在單片機(jī)的外部則是含有引腳，與其他類型的單片機(jī)相比較則是壓縮了很多的接口線。
(2)IC卡讀寫器。在相應(yīng)的IC卡的讀寫器中主要是由串行可編程閃速存儲器以及一些外圍的元器件進(jìn)行構(gòu)成，同時在相應(yīng)的IC卡中具有兩種讀寫操作模式，分為A與B,前者能夠?qū)﹂W速存儲器進(jìn)行操作，但是后者則是不能。這兩種模式的工作流程主要是由相關(guān)的單片機(jī)向著IC卡進(jìn)行操作訓(xùn)練，這樣將會接SCK端發(fā)送--些時鐘脈沖,將S0以及SI端的數(shù)據(jù)串行的輸入到相應(yīng)的單元中。在該系統(tǒng)中，是利用A模式，并且其讀卡器的命令為52H,XXH,XXH，XXH。對于寫卡來說，是利用A類模式中的第二種模式，利用緩沖器來寫相關(guān)的命令。
(3)顯示驅(qū)動電路。對于顯示驅(qū)動電路來說，主要是以MAX7221芯片構(gòu)成，其中MAX7221是一一個八位七段的共陰極顯示驅(qū)動芯片，其中有三線串行輸入輸出接口，會與單片機(jī)相互連接，同時這樣也不需要與任何的外圍元器件進(jìn)行了解，使電路的調(diào)試十分的簡便。在該系統(tǒng)中，相關(guān)的單片機(jī)會每隔一-段時間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送以及播放。在對其進(jìn)行預(yù)先的設(shè)定之后，那么相關(guān)的MAX7221將會自行將鎖存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)出，經(jīng)過翻譯之后，對其進(jìn)行放大處理，在驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)的循環(huán)中顯示，最終將單片機(jī)下次再串行送到另外一組數(shù)據(jù)中，這時MAX7221將會對鎖存器中的內(nèi)容進(jìn)行修改，以此來改變相應(yīng)的顯示結(jié)果。
(4)隔離驅(qū)動電路。在該系統(tǒng)中，主要是利用單片機(jī)來控制流體回路通斷的狀態(tài)，主要是對電磁閥門的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。對于電磁閥門來說，主要是屬于強(qiáng)電部分，因此其不能夠與一些弱電部分相互連接。另外，對于強(qiáng)點控制回路來說，會對單片機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生很嚴(yán)重的干擾，這樣將會嚴(yán)重的影響單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。其中所采用的方式主要是利用單片機(jī)以及強(qiáng)電來控制一些回路之間的隔離驅(qū)動電路。并且在這個電路中還會采取相關(guān)的措施，來消除一些電氣對單片機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾。
4智能電磁流量計技術(shù)分析
4.1動態(tài)勵磁技術(shù)
所謂動態(tài)勵磁技術(shù)，就是在三值矩形波勵磁的基本前提下，根據(jù)現(xiàn)場流體狀態(tài)對調(diào)整勵磁頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而提高測量的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，因為T業(yè)施工現(xiàn)場管路比較復(fù)雜，閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對流體流態(tài)的影響比較大，并且支管路比較短，這樣就不足以消除以上組件對流體的擾動。在這一工作環(huán)境下，通常電磁流量計穩(wěn)定性比較差，這樣就需要手動設(shè)置阻尼系數(shù)來提高測量的穩(wěn)定性。但是阻尼會使流量測量跟蹤速度比較慢，并且沒有辦法及時反應(yīng)流量的變化，而動態(tài)勵磁技術(shù)可以很好的解決這一-問題，倘若體波動比較大，就需要自動增大勵磁周期，提高測量穩(wěn)定性。對于比較復(fù)雜的環(huán)境，應(yīng)該采用動態(tài)勵磁技術(shù)與阻尼設(shè)置兩者相結(jié)合的方式來提升液體測量的穩(wěn)定性。
4.2信號處理系統(tǒng)
所謂信號處理系統(tǒng)，就是前置放大電路對接收的流量信號進(jìn)行有效處理，并且在抑制噪聲和干擾的時候，對收到的微弱流量信號進(jìn)行放大。同時采用整形電路將差動的雙端流量信號轉(zhuǎn)變成單端流量信號，采用A/D轉(zhuǎn)換電路將流量信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，隨后將數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)對數(shù)字進(jìn)行計算，從而得到流速值和流量值。而智能信號處理系統(tǒng)能夠很好的解決這些問題，首先對液體的電導(dǎo)率進(jìn)行檢測，隨后根據(jù)電導(dǎo)率自動的選擇波電容、電阻等，對不同電導(dǎo)率液體流量進(jìn)行測量，從而達(dá)到提高測量精度的目的。
4.3誤差修正技術(shù)
針對電磁流量計的誤差，應(yīng)該采用零點校正與基本誤差修正相結(jié)合的方法，公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實際流速;k代表基本誤差修正系數(shù)，E代表實測流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，V0代表零點偏移量。在進(jìn)行誤差修正的時候，應(yīng).該根據(jù)流量計傳感器特性進(jìn)行流量分段修正方法的引進(jìn)，并且根據(jù)《電磁流量計》的規(guī)章制度，對流量檢定點進(jìn)行劃分，.例如:Qmax(流量測量上限)、Qmin(流量測量下限)等，并且對其進(jìn)行分階段性的修正，從而就能有效滿足測量精度的具體要求。
5結(jié)束語
綜上所述，智能電磁流量計各種技術(shù)的共同作用下，性能得到進(jìn)一步提升，也有效滿足了更加苛刻的現(xiàn)場測量需求。
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