一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法
【专利摘要】本发明公布了一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法，为了克服励磁线圈老化或励磁线圈腐蚀等原因造成绝缘性降低对流量测量精度的影响，本发明提供了一种泄露电流检测电路的方法。通过控制开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4的导通状态，产生泄露电流检测信号I，该泄露电流流过检测电阻R将会在其两端产生电压V=R*I，AD转换器将该电压值转换为数字信号后送入微处理器进行处理；微处理器根据检测出的电压大小进行流量补偿或输出报警信息。
【专利说明】一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电流流量计，特别是涉及一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法。
【背景技术】
[0002]电磁流量计中的励磁线圈很容易受到被测量液体的腐蚀，轻微腐蚀的励磁线圈在现场测量中仍然可以检测出流量信号，但测量精度将无法保证。腐蚀后的励磁线圈将会在线圈到地之间形成泄露通路，部分励磁电流将通过该泄露通路直接返回到电流源。泄露的这部分电流将不会产生测量流量信号所需的磁场，造成励磁信号产生的磁场偏低，进而造成流量测量值偏低。电磁流量计的长期使用也会造成励磁线圈的老化，导致励磁线圈到地的绝缘性降低，这也会造成流量测量值偏低，影响测量精度。电磁流量计中励磁驱动部分一般采用电流源，这就造成仅仅检测回到电流源的电流大小是无法检测出泄露电流的。电流源仅仅能保证经过整个励磁回路的电流恒定，无法检测出真正流入励磁线圈的电流大小。
【发明内容】
[0003]本发明公布了一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法，为了克服励磁线圈老化或励磁线圈腐蚀等原因造成绝缘性降低对流量测量精度的影响，本发明提供了一种泄露电流检测电路的方法。通过控制开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4的导通状态，产生泄露电流检测信号I，该泄露电流流过检测电阻R将会在其两端产生电压V=R*I，AD转换器将该电压值转换为数字信号后送入微处理器进行处理；微处理器根据检测出的电压大小进行流量补偿或输出报警信息。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
当电磁流量计正常工作情况下的励磁驱动为正向励磁时，开关管S1、开关管S3闭合，开关管S2、开关管S4断开，电流方向为正向；为反向励磁时，开关管S1、开关管S3断开，开关管S2、开关管S4闭合，电流方向为反向。
[0005]电磁流量计在检测模式下的励磁驱动正常时，其中开关管SI闭合，开关管S2、开关管S3、开关管S4断开，若励磁线圈受到腐蚀，则将会产生泄露电阻RL，在电流源的驱动下，将会有泄露电流I流过电阻RL，此时可以测量检测电阻R两端之间的电压值，该电压值通过AD转换器转换为数字信号后送入微处理器进行处理，若该电压值超过门限值I，则判定励磁线圈对地产生泄露；然后判定该电压值是否超过门限值2，若该电压值未超过门限值2，则表明励磁线圈对地的泄露电流在可以校正的范围内，采用校正算法对流量测量值进行补偿；若超过门限值2，则表明励磁线圈对地泄露电流过大，将无法通过补偿算法进行校正，此时系统输出报警信息。
[0006]系统开机启动后做系统初始化，设定开关导通模块将系统励磁驱动状态设定为检测模式，开关管SI闭合，开关管S2、开关管S3、开关管S4断开，施加励磁电流模块产生励磁驱动电流源，将会有泄露电流流过检测电阻R，检测泄露电流I模块通过测量检测电阻R之间的电压值间接计算出泄露电流I = ν/R，门限比较单元首先判断泄露电流I是否大于门限值1，若I小于门限值1，则表明泄露电流非常小，系统工作正常；若I大于门限值1，则需要进一步判断I是否大于门限值2，若I大于门限值2，则表明系统的泄露电流过大，励磁线圈老化或腐蚀严重，需要更换线圈，系统将输出报警信息；若I小于门限值2，则表明系统有泄露电流，可以采用流量补偿算法对流量测量信号进行补偿。
[0007]本发明的有益效果:
本发明解决了励磁线圈泄露电流对流量测量精度造成的影响，在泄露电流较小的情况下，可以采用补偿算法用微处理器对流量信号进行补偿，延长电磁流量计的使用寿命，可以估计出励磁线圈的老化或腐蚀程度，进而估算出电流量流量计的使用寿命，对现场测量提供参考。
[0008]本发明不需要添加额外的复杂电路，仅仅利用了微处理器已有的一个AD转换器和一个检测电阻，对现有测量系统不会造成影响，所有的补偿和处理算法均采用软件方式实现，便于现场检测和处理。
[0009]【专利附图】
【附图说明】:
1、附图1为正向励磁驱动示意图；
2、附图2为反向励磁驱动示意图；
3、附图3为检测模式下励磁驱动示意图；
4、附图4为泄露电流检测流程图。
[0010]【具体实施方式】:
如图1和图2所示电磁流量计正常工作情况下的励磁驱动为正向励磁时，开关管SI
(I)、开关管S3 (3)闭合，开关管S2 (2)、开关管S4 (4)断开，电流方向为正向；励磁驱动为反向励磁时，开关管SI (1)，开关管S3 (3)断开，开关管S2 (2)，开关管S4 (4)闭合，电流方向为反向。
[0011]如图3所示电磁流量计在检测模式下的励磁驱动正常时，其中开关管Sl(I)闭合，开关管S2 (2)、开关管S3 (3)、开关管S4 (4)断开，若励磁线圈受到腐蚀，则将会产生泄露电阻RL (9)，在电流源(6)的驱动下，将会有泄露电流I流过电阻RL (9)，此时测量检测电阻R (5 )两端之间的电压值，该电压值通过AD转换器(7 )转换为数字信号后送入微处理器
(8)进行处理，若显示该电压值超过的门限值1，则判定励磁线圈对地产生泄露；然后判定该电压值是否超过门限值2，若该电压值未超过门限值2，则表明励磁线圈对地的泄露电流在可以校正的范围内，采用校正算法对流量测量值进行补偿；若超过门限值2，则表明励磁线圈对地泄露电流过大，将无法通过补偿算法进行校正，此时系统输出报警信息。
[0012]如图4所示系统开机启动后做系统初始化，设定开关导通模块将系统励磁驱动状态设定为检测模式，设定开关，施加励磁电流模块产生励磁驱动电流源，将会有泄露电流流过检测电阻，检测泄露电流I模块通过测量检测电阻之间的电压值间接计算出泄露电流I=ν/R,门限比较单元首先判断泄露电流I是否大于门限值1，若I小于门限值1，则表明泄露电流非常小，系统工作正常；若I大于门限值1，则需要进一步判断I是否大于门限值2，若I大于门限值2，则表明系统的泄露电流过大，励磁线圈老化或腐蚀严重，需要更换线圈，系统将输出报警信息；若I小于门限值2，则表明系统有泄露电流，可以采用流量补偿算法对流量测量信号进行补偿。
【权利要求】
1.一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法，其特征在于:通过控制开关管Sl(l)、开关管S2 (2)、开关管S3 (3)、开关管S4 (4)的导通状态，产生泄露电流检测信号I，该泄露电流流过检测电阻R (5)将会在其两端产生电压V=R*I，AD转换器(7)将该电压值转换为数字信号后送入微处理器(8)进行处理；微处理器(8)根据检测出的电压大小进行流量补偿或输出报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种电磁流量计中励磁线圈绝缘性检测方法，其特征在于:电磁流量计正常工作情况下的励磁驱动为正向励磁时，开关管SI (I)、开关管S3 (3)闭合，开关管S2 (2)、开关管S4 (4)断开，电流方向为正向；励磁驱动为反向励磁时，开关管SI(1)，开关管S3 (3)断开，开关管S22，开关管S4 (4)闭合，电流方向为反向，电磁流量计在检测模式下的励磁驱动正常时，其中开关管SI (I)闭合，开关管S2 (2)、开关管S3 (3)、开关管S4 (4)断开，若励磁线圈受到腐蚀，则将会产生泄露电阻RL (9)，在电流源(6)的驱动下，将会有泄露电流I流过电阻RL (9)，此时测量检测电阻R (5)两端之间的电压值，该电压值通过AD转换器(7)转换为数字信号后送入微处理器(8)进行处理，若显示该电压值超过的门限值1，则判定励磁线圈对地产生泄露；然后判定该电压值是否超过门限值2，若该电压值未超过门限值2，则表明励磁线圈对地的泄露电流在可以校正的范围内，采用校正算法对流量测量值进行补偿；若超过门限值2，则表明励磁线圈对地泄露电流过大，将无法通过补偿算法进行校正，此时系统输出报警信息，系统开机启动后做系统初始化，设定开关导通模块将系统励磁驱动状态设定为检测模式，开关管SI (I)闭合，开关管S2 (2)、开关管S3 (3)、开关管S4 (4)断开，施加励磁电流模块产生励磁驱动电流源，将会有泄露电流流过检测电阻R (5)，检测泄露电流I模块通过测量检测电阻R (5)之间的电压值间接计算出泄露电流I = V/R，门限比较单元首先判断泄露电流I是否大于门限值1，若I小于门限值1，则表明泄露电流非常小，系统工作正常；若I大于门限值1，则需要进一步判断I是否大于门限值2，若I大于门限值2，则表明系统的泄露电流过大，励磁线圈老化或腐蚀严重，需要更换线圈，系统将输出报警信息；若I小于门限值2，则表明系统有泄露电流，可以采用流量补偿算法对流量测量信号进行补偿。
【文档编号】G01R31/02GK103792457SQ201210508126
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年12月3日 优先权日:2012年12月3日
【发明者】赵小勇, 胡玉矿 申请人:开封开德流量仪表有限公司