高精度锥形流量计的制作方法

1.本实用新型涉及流量计技术领域，特别是涉及一种高精度锥形流量计。


背景技术：

2.锥形流量计是一种差压型的流量仪表。以差压原理设计的流量仪表已经有了一百多年的应用历史了，差压型流量计是基于密封管道中的能量转换原理，也就是说对于稳定流体，管道压力与管道中的介质流速的平方根成反比:速度增加压力会下降，当介质接近锥体时，其压力为p1,在介质通过锥体的节流区时，速度会增加压力会降低为p2，p1和p2都通过锥形流量计的取压口引到后接差压变送器上，流速发生变化时，锥形流量计的两个取压口之间的差压值会增大或缩小。当流速相同时，若节流面积大，则产生的差压值也大，β值等于锥体的节流面积除以管道内径的截面积(可换算成两者之间的直径比)。
3.在具体测量过程中，两个取压口之间的差压会送入差压变送器中进行测量，其测量信号经放大、滤波后再送入控制器中计算出标准体积；然而在测量过程中由于标准罐口的水流过程中会产生浪花，使罐内液面产生波动，及时加入减波网也无法完全消除波动量，从而造成差压检测信号出现误差，影响锥形流量计的计量精度。
4.所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种高精度锥形流量计。
6.其解决的技术方案是：高精度锥形流量计，包括差压变送器、信号处理模块和控制器，所述差压变送器的检测信号以电信号的形式送入所述信号处理模块中进行调理，所述信号处理模块包括放大补偿降噪电路和稳幅转换电路，所述放大补偿降噪电路包括运放组件，所述运放组件的输入端连接所述差压变送器的信号输出端，所述运放组件的反馈端设置有lc滤波网络，所述运放组件的输出端连接所述稳幅转换电路的输入端，所述稳幅转换电路的输出端设置有a/d转换器，所述a/d转换器的输出端连接所述控制器。
7.进一步的，所述运放组件包括运放器ar1与mos管q1，运放器ar1的同相输入端通过变阻器rp1连接电阻r1的一端，并通过电容c3接地，电阻r1的另一端连接所述差压变送器的信号输出端，并通过电容c1接地，运放器ar1的反相输入端和输出端连接mos管q1的栅极，mos管q1的源极通过电阻r3接地。
8.进一步的，所述lc滤波网络包括并联设置的电容c2和电感l1，所述lc滤波网络设置在mos管q1的漏极与电阻r1的一端之间。
9.进一步的，所述稳幅转换电路包括三极管vt1，三极管vt1的集电极通过电阻r2连接mos管q1的漏极，三极管vt1的基极通过电阻r4连接mos管q1的源极和稳压二极管dz1的阴极，稳压二极管dz1的阳极接地，三极管vt1的发射极通过所述a/d转换器连接所述控制器，并通过并联的电阻r5与电容c4接地。
10.通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
11.1.本实用新型通过信号处理模块对差压变送器的检测信号进行调理，放大补偿降噪电路采用运放组件快速提高信号处理效率，保证系统的响度速度，并在运放组件反馈端设置lc滤波网络来对检测信号进行选频滤波处理，有效滤除尖峰机械噪声，避免检测出现误差；
12.2.采用稳幅转换电路对放大补偿降噪电路的输出信号进行调节，有效消除纹波干扰，提升差压检测信号的准确度，进而提升锥形流量计的计量精度。
附图说明
13.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
14.有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
15.下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
16.高精度锥形流量计，包括差压变送器、信号处理模块和控制器，差压变送器的检测信号以电信号的形式送入所述信号处理模块中进行调理，所述信号处理模块包括放大补偿降噪电路和稳幅转换电路，所述放大补偿降噪电路包括运放组件，所述运放组件的输入端连接所述差压变送器的信号输出端，所述运放组件的反馈端设置有lc滤波网络，所述运放组件的输出端连接所述稳幅转换电路的输入端，所述稳幅转换电路的输出端设置有a/d转换器，所述a/d转换器的输出端连接所述控制器。
17.如图1所示，运放组件包括运放器ar1与mos管q1，运放器ar1的同相输入端通过变阻器rp1连接电阻r1的一端，并通过电容c3接地，电阻r1的另一端连接所述差压变送器的信号输出端，并通过电容c1接地，运放器ar1的反相输入端和输出端连接mos管q1的栅极，mos管q1的源极通过电阻r3接地。lc滤波网络包括并联设置的电容c2和电感l1，所述lc滤波网络设置在mos管q1的漏极与电阻r1的一端之间。
18.在放大补偿降噪电路的处理过程中，首先由电阻r1与电容c1形成的rc滤波对差压变送器的检测信号进行低通滤波，消除外部高频杂波对差压检测产生的信号干扰；rc滤波后的信号送入运放组件中进行放大处理，其中，运放器ar1利用电压跟随器原理对检测信号快速增强，并利用电压跟随器的隔离特性有效提升锥形流量计的抗干扰性，mos管q1在运放器ar1的输出端形成射极跟随器，提高信号处理效率，保证系统的响度速度；为了避免水流波动产生的机械噪声干扰差压检测信号，在运放组件的反馈端设置lc滤波网络来对检测信号进行选频滤波处理，有效滤除尖峰机械噪声，避免检测出现误差。
19.为了进一步提升检测信号输出幅值的稳定性，采用稳幅转换电路对放大补偿降噪电路的输出信号进行调节；稳幅转换电路包括三极管vt1，三极管vt1的集电极通过电阻r2连接mos管q1的漏极，三极管vt1的基极通过电阻r4连接mos管q1的源极和稳压二极管dz1的阴极，稳压二极管dz1的阳极接地，三极管vt1的发射极通过所述a/d转换器连接所述控制器，并通过并联的电阻r5与电容c4接地；其中，电阻r2、r4、稳压二极管dz1与三极管vt1组成
三极管稳压器对运放组件的输出信号进行稳幅调节，利用三极管稳压器原理可以有效消除纹波干扰，提升差压检测信号的准确度；a/d转换器将三极管稳压器的输出信号转换成数字量后送入控制器中，具体设置时，控制器选用plc控制模块，通过plc控制模块对压差检测数据进行运算处理。
20.综上所述，本实用新型通过信号处理模块对差压变送器的检测信号进行调理，放大补偿降噪电路采用运放组件快速提高信号处理效率，保证系统的响度速度，并在运放组件反馈端设置lc滤波网络来对检测信号进行选频滤波处理，有效滤除尖峰机械噪声，避免检测出现误差；采用稳幅转换电路对放大补偿降噪电路的输出信号进行调节，有效消除纹波干扰，提升差压检测信号的准确度，进而提升锥形流量计的计量精度。
21.以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。


技术特征：
1.高精度锥形流量计，包括差压变送器、信号处理模块和控制器，其特征在于：所述差压变送器的检测信号以电信号的形式送入所述信号处理模块中进行调理，所述信号处理模块包括放大补偿降噪电路和稳幅转换电路，所述放大补偿降噪电路包括运放组件，所述运放组件的输入端连接所述差压变送器的信号输出端，所述运放组件的反馈端设置有lc滤波网络，所述运放组件的输出端连接所述稳幅转换电路的输入端，所述稳幅转换电路的输出端设置有a/d转换器，所述a/d转换器的输出端连接所述控制器。2.根据权利要求1所述高精度锥形流量计，其特征在于：所述运放组件包括运放器ar1与mos管q1，运放器ar1的同相输入端通过变阻器rp1连接电阻r1的一端，并通过电容c3接地，电阻r1的另一端连接所述差压变送器的信号输出端，并通过电容c1接地，运放器ar1的反相输入端和输出端连接mos管q1的栅极，mos管q1的源极通过电阻r3接地。3.根据权利要求2所述高精度锥形流量计，其特征在于：所述lc滤波网络包括并联设置的电容c2和电感l1，所述lc滤波网络设置在mos管q1的漏极与电阻r1的一端之间。4.根据权利要求3所述高精度锥形流量计，其特征在于：所述稳幅转换电路包括三极管vt1，三极管vt1的集电极通过电阻r2连接mos管q1的漏极，三极管vt1的基极通过电阻r4连接mos管q1的源极和稳压二极管dz1的阴极，稳压二极管dz1的阳极接地，三极管vt1的发射极通过所述a/d转换器连接所述控制器，并通过并联的电阻r5与电容c4接地。

技术总结
本实用新型公开了高精度锥形流量计，包括差压变送器、信号处理模块和控制器，所述差压变送器的检测信号以电信号的形式送入所述信号处理模块中进行调理，放大补偿降噪电路采用运放组件快速提高信号处理效率，保证系统的响度速度，并在运放组件反馈端设置LC滤波网络来对检测信号进行选频滤波处理，有效滤除尖峰机械噪声，避免检测出现误差；采用稳幅转换电路对放大补偿降噪电路的输出信号进行调节，有效消除纹波干扰，提升差压检测信号的准确度，进而提升锥形流量计的计量精度。而提升锥形流量计的计量精度。而提升锥形流量计的计量精度。


技术研发人员：李亚威 李胜 梁勇
受保护的技术使用者：开封恒满测控仪表有限公司
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/8/8