矿用电磁流量传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿用电磁流量传感器，涉及一种矿用传感设备，包括电源模块、励磁模块、信号检测电路、第一处理器和第二处理器，第一处理器与第二处理器双向连接，第二处理器的第一信号输出端连接励磁模块的信号输入端，信号检测电路的信号输出端连接信号处理电路的第一输入端，信号处理电路的输出端连接V/F转换电路的第一输入端，V/F转换电路的输出端连接第一处理器的第一信号输入端，第二处理器的第二信号输出端连接信号处理电路的第二输入端，第二处理器的第三信号输出端连接V/F转换电路的第二输入端。本实用新型提高了控制时序的准确性和可靠性，同时相较普通的单芯片处理，运算速度得到进一步提升，检测精度变得更好。
【专利说明】矿用电磁流量传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿用传感设备，特别是涉及一种矿用电磁流量传感器。
【背景技术】
[0002]矿用电磁流量传感器是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的 仪器。矿用电磁流量传感器原理简单，国内外对矿用电磁流量传感器的研究较早，生产企业 较多。现有的矿用电磁流量传感器一般采用单核进行控制，这样会造成以下问题:一是处理 速度慢；二是不能满足复杂的时序控制；三是数据处理能力较弱；四是会造成实效性差；这 些缺点会造成传感器精度低、可靠性差等难以忽视的问题；五是抗干扰能力较差，在较复杂 的环境下使用会造成测量不准确，甚至无法进行正常测量。
实用新型内容
[0003]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种满足复 杂的时序控制同时能够提高处理速度的矿用电磁流量传感器。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了一种矿用电磁流量传感器，包括电源模块、励 磁模块、信号检测电路、第一处理器和第二处理器，所述电源模块为整个传感控制器提供本 质安全型的供电，第一处理器与所述第二处理器双向连接，所述第二处理器的第一信号输 出端连接所述励磁模块的信号输入端，所述信号检测电路的信号输出端连接信号处理电路 的第一输入端，所述信号处理电路的输出端连接V/F转换电路的第一信号输入端,所述V/F 转换电路的信号输出端连接所述第一处理器的第一信号输入端，所述第二处理器的第二信 号输出端连接所述信号处理电路的第二输入端，所述第二处理器的第三信号输出端连接所 述V/F转换电路的第二信号输入端。
[0005]使用时，第一处理器和第二处理器之间进行数据交互，第二处理器发送励磁驱动 信号给励磁模块,励磁模块产生励磁波形激励磁场，当流体切割磁场时，会在信号检测电路 的电极上产生感应电势，信号检测电路将检测到的信号通过信号处理电路进行处理后发送 给V/F转换电路，将其转换成脉冲频率信号，然后发送给第一处理器。本实用新型采用两个 处理器，第一处理器采集检测到的V/F转换电路，第二处理器分别发送信号处理同步时序 信号和V/F转换控制时序信号给信号处理电路和V/F转换电路，采用以上技术方案，提高了 控制时序的准确性和可靠性，同时相较普通的单芯片处理，本实用新型的运算速度得到进 一步提升，检测精度变得更好。
[0006]进一步的，所述第一处理器还连接有晶振电路，所述晶振电路的信号输出端连接 所述第一处理器的第二信号输入端，该晶振电路用于提供工作主频信号给处理器。
[0007]进一步的，为了便于显示检测到的数据，所述第一处理器还连接有显示模块，所述 第一处理器的第一信号输出端连接所述显示模块的信号输入端。
[0008]进一步的，所述第一处理器还连接有复位电路，所述复位电路的输出端连接所述 第一处理器的第三信号输入端。[0009]进一步的，为了存储检测到的数据，所述第一处理器还连接有存储模块，所述存储 模块与所述第一处理器双向连接。
[0010]进一步的，为了与上位机进行数据交互，以实现矿用电磁流量的在线检测，所述第 一处理器还连接有信号变送器，所述第一处理器的第二输出端连接所述信号变送器的信号 输入端，所述信号变送器的信号输出端连接上位机；所述第一处理器通过信号变送器输出 检测信号给上位机。
[0011]较佳的，所述信号处理电路由整流滤波电路和信号放大电路组成，所述信号检测 电路的信号输出端连接所述整流滤波电路的输入端，所述整流滤波电路的输出端连接所述 信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的信号输出端连接所述V/F转换电路的第一信 号输入端。由于电极上产生的电势信号弱，因此采用以上技术方案对信号进行整流滤波并 放大，消除干扰，能进一步的提闻数据检测的精度。
[0012]较佳的，所述第二处理器为CPLD，其能够根据不同需要而自行构造逻辑功能，具有 编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设 计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等优点。
[0013]较佳的，所述电源模块的第一电源输出端连接所述第一处理器的电源输入端，所 述电源模块的第二电源输出端连接第二处理器的电源输入端，电源模块的通过DC-DC电源 隔离模块向所述信号处理电路和励磁模块供电。本实用新型的电源模块，满足Exib I Mb防 爆要求，能用于煤矿井下等爆炸性场所；同时电源模块采用DC-DC电源隔离模块进行隔离， 提高了传感器系统的抗干扰能力。
[0014]较佳的，测量管路结构采用四氟乙烯和全氟烃基乙烯醚的共聚物材料作为内衬材 料，其具有很高的抗腐蚀的能力。同时采用特殊的机械结构设计，使设计的电磁流量传感控 制器能在20Mpa管道压力下正常工作。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型提高了控制时序的准确性和可靠性，同时 相较普通的单芯片处理，本实用新型的运算速度得到进一步提升，检测精度变得更好；本实 用新型提高了电磁流量传感控制器耐压和抗腐蚀能力，并符合本安防爆要求，可适用于各 种工业现场，尤其是恶劣环境的煤矿井下。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一【具体实施方式】的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0018]如图1所示，一种矿用电磁流量传感器，包括励磁模块1、信号检测电路2、第一处 理器3、第二处理器4、所述信号处理电路5、V/F转换电路6、晶振电路7、显示模块8、复位 电路9、存储模块10、信号变送器11、上位机12和电源模块15，第一处理器3与所述第二处 理器4双向连接,所述第二处理器4的第一信号输出端连接所述励磁模块I的信号输入端， 所述信号检测电路2的信号输出端连接信号处理电路5的第一输入端，所述信号处理电路 5的输出端连接V/F转换电路6的第一信号输入端，所述V/F转换电路6的信号输出端连 接所述第一处理器3的第一信号输入端，所述第二处理器4的第二信号输出端连接所述信号处理电路5的第二输入端，所述第二处理器4的第三信号输出端连接所述V/F转换电路 6的第二信号输入端。所述晶振电路7的信号输出端连接所述第一处理器3的第二信号输 入端。所述第一处理器3的第一信号输出端连接所述显示模块8的信号输入端。所述复位 电路9的输出端连接所述第一处理器3的第三信号输入端。所述存储模块10与所述第一 处理器3双向连接。所述第一处理器3的第二输出端连接所述信号变送器11的信号输入 端，所述信号变送器11的信号输出端连接上位机12 ;所述第一处理器3通过信号变送器11 输出检测信号给上位机12,所述电源模块15的第一电源输出端连接所述第一处理器3的电 源输入端，所述电源模块15的第二电源输出端连接第二处理器4的电源输入端，电源模块 15的通过DC-DC电源隔离模块16向所述信号处理电路5和励磁模块I供电。
[0019]本实施例中，所述信号处理电路5由整流滤波电路13和信号放大电路14组成，所 述信号检测电路2的信号输出端连接所述整流滤波电路13的输入端，所述整流滤波电路13 的输出端连接所述信号放大电路14的输入端，所述信号放大电路14的信号输出端连接所 述V/F转换电路6的第一信号输入端，所述电源模块15通过DC-DC电源隔离模块16分别 连接所述整流滤波电路13和信号放大电路14，以向其供电。所述第二处理器4为CPLD，所 述第一处理器3采用ARM7系列芯片实现，显示模块由液晶显示屏实现，励磁模块由励磁线 圈、磁轭、极靴构成，其为现有技术，在此不再赘述。
[0020]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人 员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领 域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实 验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种矿用电磁流量传感器，包括励磁模块(I)、信号检测电路(2)、第一处理器(3)和 电源模块(15);其特征在于:还包括第二处理器(4)，所述第一处理器(3)与所述第二处理 器(4)双向连接，所述第二处理器(4)的第一信号输出端连接所述励磁模块(I)的信号输入 端，所述信号检测电路(2)的信号输出端连接信号处理电路(5)的第一输入端，所述信号处 理电路(5)的输出端连接V/F转换电路(6)的第一信号输入端，所述V/F转换电路(6)的信 号输出端连接所述第一处理器(3)的第一信号输入端，所述第二处理器(4)的第二信号输 出端连接所述信号处理电路(5)的第二输入端，所述第二处理器(4)的第三信号输出端连 接所述V/F转换电路(6)的第二信号输入端。
2.如权利要求1所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述第一处理器(3)还连接 有晶振电路(7)，所述晶振电路(7)的信号输出端连接所述第一处理器(3)的第二信号输入 端。
3.如权利要求1或2所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述第一处理器(3)还连 接有显不模块(8),所述第一处理器(3)的第一信号输出端连接所述显不模块(8)的信号输 入端。
4.如权利要求3所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述第一处理器(3)还连接有 复位电路(9)，所述复位电路(9)的输出端连接所述第一处理器(3)的第三信号输入端。
5.如权利要求4所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述第一处理器(3)还连接有 存储模块(10)，所述存储模块(10 )与所述第一处理器(3)双向连接。
6.如权利要求5所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述第一处理器(3)还连接有 信号变送器(11)，所述第一处理器(3)的第二输出端连接所述信号变送器(11)的信号输入 端，所述信号变送器(11)的信号输出端连接上位机(12);所述第一处理器(3)通过信号变 送器(11)输出检测信号给上位机(12)。
7.如权利要求1所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述信号处理电路(5)由整流 滤波电路(13)和信号放大电路(14)组成，所述信号检测电路(2)的信号输出端连接所述整 流滤波电路(13)的输入端，所述整流滤波电路(13)的输出端连接所述信号放大电路(14) 的输入端，所述信号放大电路(14)的信号输出端连接所述V/F转换电路(6)的第一信号输 入端。
8.如权利要求1所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述第二处理器(4)为CPLD。
9.如权利要求1所述的矿用电磁流量传感器，其特征是:所述电源模块(15)的第一电 源输出端连接所述第一处理器(3)的电源输入端，所述电源模块(15)的第二电源输出端连 接第二处理器(4)的电源输入端，电源模块(15)的通过DC-DC电源隔离模块(16)向所述信 号处理电路(5 )和励磁模块(I)供电。
【文档编号】G01F1/58GK203455032SQ201320594150
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】施元春, 赵政, 刘国庆, 周浬皋, 张强, 黄卫, 惠立峰 申请人:中煤科工集团重庆研究院有限公司