一种科里奥利质量流量计的测量状态监测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及流量仪表的监测领域，具体设及一种科里奥利质量流量计的测量状态 监测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 科里奥利质量流量计（W下简称质量流量计）是一种能够直接测量液体质量流量 的仪表，目前在国民生产的各个领域应用广泛。为了保证质量流量计测量数据的准确度和 可靠性，普遍的做法是进行周期性的校准，《中华人民共和国计量检定章程》中规定质量流 量计的检定周期为0. 5年/次一2年/次，检定合格的仪表在实际的工程应用中的实际测 量状态是否能保证，只有等到检定有效期结束，回到检定装置才能准确判断，目前还无法快 速现场在线进行准确判断。
[0003] 对于已经投入使用中的流量计，现场工况复杂，影响流量计测量精度的因素很多， 如流量计的安装、流量传感器的故障、外界复杂环境（冲击、振动）影响，都会对流量计的测 量造成影响。在流量计的校准周期中，流量计的测量状态难W判断。目前的通用的判断方 法是将流量计拆离管线，在实验室中进行人工标定，判断流量计是否处于异常工作状态。该 种方式成熟、准确，但是耗费较多的人力、物力和财力资源，增加了设备的停车时间，严重影 响生产效率。据统计，我国每年投入使用的质量流量计每台次标定检测费用在2000至3000 元千人民币。而本发明提出的监测方法能对流量计的测量状态进行有效的在线监测，监测 过程流量计无需拆离管线，监测过程方便快捷。目前公开的专利中，美国微动公司公开号为 CN1860350A和CN101622519A的专利中，提出了振动管道的在线诊断方法和系统，诊断的 主要依据是流量计工作过程中振动管道刚度的变化，其中均缺乏对流量振动管道中流体的 影响的考虑。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于；提出一种全新的科里奥利质量流量计的测量状态监测方法及装 置，解决了传统离线监测带来的浪费时间与浪费人力、物力和财力的技术问题。
[0005] 本发明的技术解决方案是：
[0006] 一种科里奥利质量流量计的测量状态监测方法，其特殊之处在于；包括W下步 骤：
[0007] 1】选择并记录5-10个散布在科里奥利质量流量计量程内的流量值Qm;
[0008] 根据选择的流量值q。，分别确定各个流量值的测量液体对科里奥利质量流量计振 动管产生的科氏力化的等效驱动力F的作用位置及作用方向，计算并记录等效驱动力F的 大小；等效驱动力F的作用效果与科氏力化的作用效果相同；
[0009] 2】关闭现场科里奥利质量流量计两侧的阀口，确保现场科里奥利质量流量计的振 动管中充满测量液体且测量液体处于完全静止状态，启动变送器；
[0010] 3】在科里奥利质量流量计的振动管上施加步骤1】中的记录的其中一个流量值对 应的等效驱动力F共N次，5 2,记录每一次显示仪表显示的流量值Qm' ；求出Qm'的 平均值；^，如果
的值小于1%，继续判断其他流量值下：
的值是否小于1% ;如果各个流量值下，
的值都小于1%，则科里奥利质量 流量计的测量状态为正常，否则为异常。
[0011] 上述步骤3】中施加等效驱动力F的具体方法是：
[0012] 3. 1】对于单管型的科里奥利质量流量计，振动管上根据步骤1】确定的等效驱动 力F施加位置处固定有关于振动管对称轴对称的第一模拟驱动线圈和第二永磁铁，第一永 磁铁和第二模拟驱动线圈固定于科里奥利质量流量计的外壳的对应位置，使得第一永磁铁 伸入第一模拟驱动线圈内部，第二永磁铁伸入第二模拟驱动线圈内部；对于双管型的科里 奥利质量流量计，其中一根振动管上根据步骤1】确定的等效驱动力F施加位置处固定有关 于该振动管对称轴对称的第一模拟驱动线圈和第二永磁铁，另一根振动管上固定有关于该 振动管对称轴对称的第一永磁铁和第二模拟驱动线圈，第一永磁铁伸入第一模拟驱动线圈 内部，第二永磁铁伸入第二模拟驱动线圈内部；
[0013] 流量变送器的输出为科里奥利质量流量计提供正常工作的驱动信号，流量变送器 的输出还依次经过移相电路、幅值控制电路、功率放大电路后分别接入第一模拟驱动线圈 和第二模拟驱动线圈；
[0014] 3. 2】通电，电流大小I与线圈的绕线应数W及等效驱动力F的大小满足关系I= F/NBL其中，N为线圈的绕线应数，B为永磁铁的磁场强度，I为线圈中通入的电流大小，L 为通电导线的长度。
[0015] 上述步骤3. 1】中，移相电路包括运算放大器、反馈电阻R1、电阻R2、电阻Rx、电容 C，运算放大器的正输入端通过电阻Rx接流量变送器的输出，运算放大器的正输入端通过 电容C接地，运算放大器的负输入端通过电阻R2接流量变送器的输出，运算放大器的负输 入端还通过反馈电阻R1接运算放大器的输出端，运算放大器输出接幅值控制电路的输入。
[0016] 上述步骤3.1】中，功率放大电路包括S角波发生器、正弦波合成器、比较器电路、 桥式输出级电路W及低通滤波电路，=角波发生器和正弦波合成器的输出端连接至比较器 电路的输入端，比较器电路的输出端通过桥式输出级电路与低通滤波电路连接，低通滤波 电路输出分别连接第一驱动模拟线圈和第二驱动模拟线圈，正弦波合成器接幅值控制电路 的输出。
[0017] 上述步骤3. 1】中，幅值控制电路包括依次串联在移相电路输出端的滤波电路和电 位器，电位器的输出与正弦波合成器的输入连接。
[0018] 一种科里奥利质量流量计的测量状态监测装置，其特殊之处在于；包括等效驱动 力F的施加装置，等效驱动力F的作用效果与科氏力化的作用效果相同，等效驱动力F的 施加位置及大小满足力矩条件2F?(! =T，其中d为等效驱动力的作用点到振动管的对称轴 的距离，T为科氏力偶矩。
[0019] 上述等效驱动力F的施加装置包括第一模拟驱动线圈、第二模拟驱动线圈、第一 永磁铁、第二永磁铁、移相电路、幅值控制电路W及功率放大电路；对于单管型的科里奥利 质量流量计，振动管上固定有关于振动管对称轴对称的第一模拟驱动线圈和第二永磁铁， 第一永磁铁和第二模拟驱动线圈固定在科里奥利质量流量计外壳的相对位置上，使得第一 永磁铁伸入第一模拟驱动线圈内部，第二永磁铁伸入第二模拟驱动线圈内部；对于双管型 的科里奥利质量流量计，其中一根振动管上固定有关于该振动管对称轴对称的第一模拟驱 动线圈和第二永磁铁，另一根振动管的相对位置上固定有第一永磁铁和第二模拟驱动线 圈，第一永磁铁伸入第一模拟驱动线圈内部，第二永磁铁伸入第二模拟驱动线圈内部；流 量变送器的一路输出连接至振动传感器的驱动线圈提供正常工作的驱动信号，流量变送器 的另一路输出依次通过移相电路、幅值控制电路、功率放大电路分别与第一模拟驱动线圈 和第二模拟驱动线圈连接，第一模拟驱动线圈和第二模拟驱动线圈的输入信号接入方向相 反。
[0020] 上述移相电路包括运算放大器、反馈电阻R1、电阻R2、电阻Rx、电容C，运算放大器 的正输入端通过电阻Rx接流量变送器的输出，运算放大器的正输入端通过电容C接地，运 算放大器的负输入端通过电阻R2接流量变送器的输出，运算放大器的负输入端还通过反 馈电阻R1接运算放大器的输出端，运算放大器输出接幅值控制电路的输入。
[0021] 上述功率放大电路包括=角波发生器、正弦波合成器、比较器电路、桥式输出级电 路W及低通滤波电路，=角波发生器和正弦波合成器的输出端连接至比较器电路的输入 端，比较器电路的输出端通过桥式输出级电路与低通滤波电路连接，低通滤波电路输出分 别连接第一驱动模拟线圈和第二驱动模拟线圈，正弦波合成器接幅值控制电路的输出。
[0022] 上述幅值控制电路包括依次串联在移相电路输出端的滤波电路和电位器，电位器 的输出与正弦波合成器的输入连接。