一种双供电型旋进涡旋流量计的制作方法

本实用新型涉及流量计技术领域，特别是涉及一种双供电型旋进涡旋流量计。

背景技术：

旋进涡旋流量计广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量，而双供电型旋进涡旋流量计自带锂电池给仪表供电，也可外接电源供电，双向选择更方便了现场所需使用环境。当沿着轴向的流体流量传感器入品时，在漩涡发生体的作用下，被强制围绕中心线旋转，产生漩涡流，漩涡流在文丘利管中旋进，到达收缩段突然节流后，使漩涡流加速，当通过扩散段时，漩涡中心沿一锥形螺旋线进动。此时，漩涡中心通过检测点的进动频率与流体的流速成正比，由压电传感器检测到的漩涡流进动频率信号经放大、滤波、整形后转换成流量值。由于流体回旋会与管道内壁容易发生碰撞，从而滋生尖峰扰动量，并对检测信号的稳定性带来很大的影响，从而影响流量检测精度。

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：

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双供电型旋进涡旋流量计。

其解决的技术方案是：一种双供电型旋进涡旋流量计，包括压电传感器、信号处理单元和控制器，信号处理单元包括放大稳定电路和运放调节电路，所述放大稳定电路的输入端连接所述压电传感器的信号输出端，所述放大稳定电路的输出端连接所述运放调节电路的输入端，所述运放调节电路的输出端连接所述控制器。

优选的，所述放大稳定电路包括运放器ar1，运放器ar1的反相输入端通过电阻r1连接所述压电传感器的引脚1，运放器ar1的同相输入端通过电阻r2连接所述压电传感器的引脚2，并通过并联的电阻r3、电容c1接地，运放器ar1的输出端通过电阻r4连接运放器ar1的反相输入端，并通过电阻r5连接电容c2的一端和三极管vt1的基极，电容c2的另一端接地，三极管vt1的集电极连接电感l1的一端，三极管vt1的发射极连接三极管vt2的基极和稳压二极管dz1的阴极，三极管vt2的发射极与稳压二极管dz1的阳极接地，三极管vt2的集电极连接电感l1的一端和所述运放调节电路的输入端，并通过电容c3接地。

优选的，所述运放调节电路包括运放器ar2、ar3，运放器ar2的反相输入端连接电容c4的一端和三极管vt2的集电极，运放器ar2的同相输入端连接电阻r6、r7的一端，电容c4、电阻r6的另一端接地，电阻r7的另一端连接运放器ar2的输出端和运放器ar3的同相输入端，并通过电阻r8接地，运放器ar3的反相输入端通过并联的电阻r9、电容c5连接运放器ar3的输出端和所述控制器。

优选的，所述控制器为单片机，所述单片机通过数据总线连接电子显示屏。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.压电传感器p1的检测信号以差模形式送入放大稳定电路中进行放大滤波处理，放大稳定电路利用差分放大原理对检测信号进行放大，有效抑制共模信号干扰，并采用rc滤波器中进行低通滤波，很好地抑制了因流体回旋碰撞产生的尖峰扰动量；

2.三极管vt2与稳压二极管dz1组成稳压装置对vt1的输出信号起到限制稳定的作用，同时加入lc滤波很好地消除了外界杂波干扰，极大地提升了检测信号精度；

3.运放调节电路采用双运放的形式对放大稳定电路的输出信号进行调节，利用相位补偿原理极大地改善信号输出波形的稳定性，降低系统误差。

附图说明

图1为本实用新型放大稳定电路原理图。

图2为本实用新型运放调节电路原理图。

具体实施方式

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至附图2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。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种双供电型旋进涡旋流量计，包括压电传感器p1、信号处理单元和控制器，信号处理单元包括放大稳定电路和运放调节电路，放大稳定电路的输入端连接压电传感器p1的信号输出端，放大稳定电路的输出端连接运放调节电路的输入端，运放调节电路的输出端连接控制器。

如图1所示，放大稳定电路包括运放器ar1，运放器ar1的反相输入端通过电阻r1连接压电传感器p1的引脚1，运放器ar1的同相输入端通过电阻r2连接压电传感器p1的引脚2，并通过并联的电阻r3、电容c1接地，运放器ar1的输出端通过电阻r4连接运放器ar1的反相输入端，并通过电阻r5连接电容c2的一端和三极管vt1的基极，电容c2的另一端接地，三极管vt1的集电极连接电感l1的一端，三极管vt1的发射极连接三极管vt2的基极和稳压二极管dz1的阴极，三极管vt2的发射极与稳压二极管dz1的阳极接地，三极管vt2的集电极连接电感l1的一端和运放调节电路的输入端，并通过电容c3接地。

如图2所示，运放调节电路包括运放器ar2、ar3，运放器ar2的反相输入端连接电容c4的一端和三极管vt2的集电极，运放器ar2的同相输入端连接电阻r6、r7的一端，电容c4、电阻r6的另一端接地，电阻r7的另一端连接运放器ar2的输出端和运放器ar3的同相输入端，并通过电阻r8接地，运放器ar3的反相输入端通过并联的电阻r9、电容c5连接运放器ar3的输出端和控制器。

本实用新型的具体工作原理为：压电传感器p1的检测信号以差模形式送入放大稳定电路中进行放大滤波处理，放大稳定电路中运放器ar1利用差分放大原理对检测信号进行放大，有效抑制共模信号干扰。运放器ar1的输出信号送入由电阻r5和电容c2形成的rc滤波器中进行低通滤波，很好地抑制了因流体回旋碰撞产生的尖峰扰动量。rc滤波器的输出信号送入三极管vt1中进一步放大，三极管vt2与稳压二极管dz1组成稳压装置对vt1的输出信号起到限制稳定的作用，由于稳压二极管dz1对三极管vt2的基极电压进行基准，从而保证三极管vt1稳定的工作状态，同时加入电感l1与电容c3形成lc滤波，很好地消除了外界杂波干扰，极大地提升了检测信号精度。

运放调节电路采用双运放的形式对放大稳定电路的输出信号进行调节，其中运放器ar2对三极管vt2的输出信号进行反向放大后送入运放器ar3中，在运放器ar3的处理过程中，电阻r9与电容c5形成阻容闭环反馈，利用相位补偿原理对检测信号进行调节，极大地改善信号输出波形的稳定性，降低系统误差，保证检测信号持续稳定地输出到控制器中。具体使用时，控制器选用具有a/d转换功能的单片机，单片机通过数据总线连接电子显示屏，用于将流量检测值送至电子显示屏上进行显示，检测结果精准可靠。

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：

1.一种双供电型旋进涡旋流量计，包括压电传感器、信号处理单元和控制器，其特征在于：信号处理单元包括放大稳定电路和运放调节电路，所述放大稳定电路的输入端连接所述压电传感器的信号输出端，所述放大稳定电路的输出端连接所述运放调节电路的输入端，所述运放调节电路的输出端连接所述控制器。

2.根据权利要求1所述的双供电型旋进涡旋流量计，其特征在于：所述放大稳定电路包括运放器ar1，运放器ar1的反相输入端通过电阻r1连接所述压电传感器的引脚1，运放器ar1的同相输入端通过电阻r2连接所述压电传感器的引脚2，并通过并联的电阻r3、电容c1接地，运放器ar1的输出端通过电阻r4连接运放器ar1的反相输入端，并通过电阻r5连接电容c2的一端和三极管vt1的基极，电容c2的另一端接地，三极管vt1的集电极连接电感l1的一端，三极管vt1的发射极连接三极管vt2的基极和稳压二极管dz1的阴极，三极管vt2的发射极与稳压二极管dz1的阳极接地，三极管vt2的集电极连接电感l1的一端和所述运放调节电路的输入端，并通过电容c3接地。

3.根据权利要求2所述的双供电型旋进涡旋流量计，其特征在于：所述运放调节电路包括运放器ar2、ar3，运放器ar2的反相输入端连接电容c4的一端和三极管vt2的集电极，运放器ar2的同相输入端连接电阻r6、r7的一端，电容c4、电阻r6的另一端接地，电阻r7的另一端连接运放器ar2的输出端和运放器ar3的同相输入端，并通过电阻r8接地，运放器ar3的反相输入端通过并联的电阻r9、电容c5连接运放器ar3的输出端和所述控制器。

4.根据权利要求1-3任一所述的双供电型旋进涡旋流量计，其特征在于：所述控制器为单片机，所述单片机通过数据总线连接电子显示屏。

技术总结
本实用新型公开了一种双供电型旋进涡旋流量计，包括压电传感器P1、信号处理单元和控制器，信号处理单元包括放大稳定电路和运放调节电路，压电传感器P1的检测信号以差模形式送入放大稳定电路中进行放大滤波处理，放大稳定电路利用差分放大原理对检测信号进行放大，有效抑制共模信号干扰，并采用RC滤波器中进行低通滤波，很好地抑制了因流体回旋碰撞产生的尖峰扰动量；三极管VT2与稳压二极管DZ1组成稳压装置对VT1的输出信号起到限制稳定的作用，同时加入LC滤波很好地消除了外界杂波干扰，极大地提升了检测信号精度；运放调节电路采用双运放的形式对放大稳定电路的输出信号进行调节，利用相位补偿原理极大地改善信号输出波形的稳定性，降低系统误差。

技术研发人员：康冲冲;李洪彬;王东辉;王想;杨胜楠;葛云冲;韦然;康义宁;陈丽娟
受保护的技术使用者：开封和利时工控仪表有限公司
技术研发日：2020.11.18
技术公布日：2021.06.22