1.一种基于动态检测的电磁流量计,其特征在于,包括:
供电单元,用于进行励磁供电;
传感器单元,用于进行采集流量信号;
模数转换单元,用于进行采集的信号进行模数转换;
控制处理单元,用于对采集的信号进行处理;
当电磁流量计开始测量时,所述控制处理单元在励磁电流未达到稳定状态时直接对采集信号进行处理,通过调整励磁宽度控制励磁电流大小,在不同的测量区间通过选择不同的励磁电流以获取不同的信号强度,进行动态测量;
在低流速区域加宽励磁宽度使励磁电流上升;在高流速区域压缩励磁宽度,使励磁电流保持稳定值,当励磁电流处于上升阶段时,根据滤波通带宽度和励磁频率,预先在一个信号周期内设置多个采样点,重新构建励磁信号,再通过所述滤波模块对励磁信号进行梳状带通滤波处理,保留奇次谐波消去偶次谐波,完成去除工频干扰。
2.根据权利要求1所述的基于动态检测的电磁流量计,其特征在于:所述控制处理单元包括滤波模块,根据滤波通带宽度和励磁频率,预先在一个信号周期内设置多个采样点,重新构建励磁信号,再通过所述滤波模块对励磁信号进行梳状带通滤波处理,保留奇次谐波消去偶次谐波,完成去除工频干扰。
3.根据权利要求2所述的基于动态检测的电磁流量计,其特征在于:所述传感器单元包括变送器和转换器,所述变送器的前置放大级设置有恒流源的差动放大电路,用于抵消输入端的同向干扰信号。
4.根据权利要求3所述的基于动态检测的电磁流量计,其特征在于,测量励磁电流,并根据测量调零时的微分干扰信号,建立微分干扰模型,根据所述微分干扰模型获取微分干扰信号,将所述微分干扰信号进行消除,获取实际测量的流体信号。
5.根据权利要求4所述的基于动态检测的电磁流量计,其特征在于,所述微分干扰模型通过如下公式获取:
其中,u为传感器两端电压,r为传感器电阻,l为传感器电感,k为常数,s为有效截面积,n为线圈扎数,μ为磁导率,k为常量;
通过转换器同时测量励磁电流和励磁信号,获取传感器电阻。
6.根据权利要求1所述的基于动态检测的电磁流量计,其特征在于,还包括励磁线圈和电极,所述励磁线圈和电极均衡对称设置,所述供电单元为电池。
7.一种基于动态检测的电磁流量计的测量方法,其特征在于:
当电磁流量计开始测量,励磁电流处于上升阶段时,直接对采集信号进行处理;
根据流速预先将测量区域划分为低流速区域和高流速区域;
通过调整励磁宽度控制励磁电流大小,在不同的测量区间通过选择不同的励磁电流以获取不同的信号强度,进行动态测量;
在低流速区域加宽励磁宽度使励磁电流上升;在高流速区域压缩励磁宽度,使励磁电流保持稳定值,当励磁电流处于上升阶段时,根据滤波通带宽度和励磁频率,预先在一个信号周期内设置多个采样点,重新构建励磁信号,再通过所述滤波模块对励磁信号进行梳状带通滤波处理,保留奇次谐波消去偶次谐波,完成去除工频干扰。
8.根据权利要求7基于动态检测的电磁流量计的测量方法,其特征在于:测量励磁电流,并根据测量调零时的微分干扰信号,建立微分干扰模型,根据所述微分干扰模型获取微分干扰信号,消除所述微分干扰信号,获取实际测量的流体信号
所述微分干扰模型通过如下公式获取:
其中,u为传感器两端电压,r为传感器电阻,l为传感器电感,k为常数,s为有效截面积,n为线圈扎数;
通过转换器同时测量励磁电流和励磁信号,获取传感器电阻。
9.根据权利要求8基于动态检测的电磁流量计的测量方法,其特征在于,对所述微分干扰模型进行温度补偿,所述温度补偿通过如下公式进行:
y1=ku
y2=(ert)k’
其中,u为传感器两端电压,r为传感器电阻,k’为传感器的特征量,k为常量;
通过在标定前调零时通过在同一次励磁的两个不同时间点进行采样获取传感器的特征量和零点的变化量,完成温度影响传感器阻值发生改变情况下的零点补偿。