由單片機(jī)控制的低頻勵(lì)磁電流輸出到傳感器的勵(lì)磁線圈中,同時(shí)來自電磁流量傳感器的微小電勢信號(hào)經(jīng)前置放大后通過AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路送入到單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析處理送至液晶顯示屏進(jìn)行瞬時(shí)流量和累積流量的顯示。同時(shí)單片機(jī)通過計(jì)算公式對(duì)得到的流量值進(jìn)行補(bǔ)償,將補(bǔ)償后的流量信號(hào)通過HART通訊模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的遠(yuǎn)程通訊。
3.1 HART通訊模塊設(shè)計(jì)
HT2012芯片用來實(shí)現(xiàn)HART協(xié)議中通訊信號(hào)的解調(diào)及調(diào)制過程。圖2為調(diào)制解調(diào)器與微處理器的連接。
HART信號(hào)的解調(diào)過程:由帶通濾波器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)入HT2012后,調(diào)制解調(diào)器分別將脈沖信號(hào)中的1200Hz和2200Hz解調(diào)為數(shù)字1和0,再將數(shù)字信號(hào)由HT2012的ORXD端口輸出,CPU對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
圖2 HART接口電路3.2 HT2012與外部接口
HART數(shù)字信號(hào)規(guī)范是峰值為1mA、平均值為0mA正弦交流電流信號(hào),此信號(hào)經(jīng)線路阻抗轉(zhuǎn)化為正弦交流電壓信號(hào),而HT2012輸入和輸出信號(hào)是0~5V的方波信號(hào),因此在HT2012和外部的HART信號(hào)之間還需要有濾波電路和整形電路。
如圖3所示,由TLC27組成的濾波器是帶通濾波器,用來減少接收信號(hào)的噪聲干擾。濾波器還用來消除波形中的尖峰,從而使接收到的信號(hào)變得平緩。TLC37組成的數(shù)字方波產(chǎn)生回路把經(jīng)過TLC27濾波后的正弦波轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的方波,以便于HT2012接收。
如圖4所示,緩沖器74HC126的作用是使方波的上升沿和下降沿趨于平緩,使信號(hào)滿足HART物理層規(guī)范所要求的信號(hào)波形上升沿和下沿的時(shí)要求,因?yàn)檩^平緩的上升沿和下降沿時(shí)間可以降低與其它網(wǎng)絡(luò)間的串?dāng)_。
HT2012需要外部提供460.8kHz的時(shí)鐘信號(hào),且要求時(shí)鐘頻率的誤差是±0.1%,若直接入一個(gè)460.8kHz的晶振不僅會(huì)引起系統(tǒng)功耗的增加,而且該晶振屬于非標(biāo)準(zhǔn)晶振,需專門定制。為了解決這一問題,在系統(tǒng)中采用一片1.8432MHz的晶振以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào),再經(jīng)分頻器CD4013進(jìn)行4分頗,可輸出1.8432MHz /4=460.8kHz的分頻信號(hào)供HT2012使用。
AD421其內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器與外部的場效應(yīng)管DN25D對(duì)輸入到AD421的電壓進(jìn)行調(diào)整,可提供+3.3V電壓作為其他設(shè)備的電源。HART發(fā)出的FSK信號(hào),經(jīng)過一個(gè)電容耦合送到AD421中,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的±0.5mA正弦電流信號(hào),實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)到電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換,同時(shí),疊加在4~20mA的電流上送給接收設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了HART協(xié)議的信息的交換。本電路耦合電容取為0. 0033μF.
4 HART通訊協(xié)議的軟件實(shí)現(xiàn)
4.1智能電磁流量計(jì)串口中斷程序[5]
在串行口中斷服務(wù)程序中,首先保護(hù)現(xiàn)場,然后判斷是接收中斷還是發(fā)送中斷,若為接收中斷則執(zhí)行接收服務(wù)子程序,否則執(zhí)行發(fā)送服務(wù)子程序。中斷處理結(jié)束后,恢復(fù)現(xiàn)場并返回系統(tǒng)主程序。HART通信采用水平和垂直校驗(yàn)的方法。當(dāng)檢測到接收數(shù)據(jù)有差錯(cuò)時(shí),則等到主設(shè)備命令幀發(fā)完后,通知主設(shè)備數(shù)據(jù)接收有誤。主設(shè)備則重新發(fā)命令幀,從而保證通信的準(zhǔn)確可靠。HART串口中斷子程序流程圖如圖5所示。
圖5串口中斷程序
4.2 HART命令拆分子程序[6][7]
在對(duì)命令幀響應(yīng)之前先要將該幀拆分,即首先判斷該幀前導(dǎo)碼是否正確,每接收一個(gè)前導(dǎo)碼,計(jì)數(shù)器加1.再接收定界符,若為有效的定界符且前導(dǎo)碼計(jì)數(shù)器大于1,則為HART幀的起始位置,根據(jù)定界符確定HART幀的類型,若為應(yīng)答幀或成組模式幀則終止接收服務(wù),等待載波結(jié)束;若為請求幀,則確定幀格式,設(shè)置接收長幀格式或短幀格式地址計(jì)數(shù)值,短幀格式地址接收1個(gè)字節(jié),長幀格式地址接收5個(gè)字節(jié)。再接收命令號(hào),數(shù)據(jù)字節(jié)長度字節(jié),若數(shù)據(jù)字節(jié)長度字節(jié)出現(xiàn)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤則終止接收服務(wù),等待載波結(jié)束;否則設(shè)置數(shù)據(jù)字節(jié)長度計(jì)數(shù)器,每接收一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié),長度計(jì)數(shù)器減1,最后接收水平校驗(yàn)和。若接收請求地址匹配,對(duì)接收的HART幀異或求水平校驗(yàn)和,并與接收水平校驗(yàn)和進(jìn)行比較,相同則表示無通訊錯(cuò)誤,否則置水平校驗(yàn)和錯(cuò)誤標(biāo)志為1,結(jié)束接收服務(wù)并轉(zhuǎn)入HART命令執(zhí)行子程序。命令幀拆分程序流程如圖6所示。
圖6 HART命令幀拆分程序流程圖
5結(jié)論
對(duì)研制的智能電磁流量計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)表明:該流量計(jì)集成化程度高、功能強(qiáng)、操作方便、性能可靠;具有自診斷、自檢定功能和HART數(shù)據(jù)通訊功能;可測正反兩個(gè)方向流量,也可測脈動(dòng)流量;抗電磁干擾和溫度性能好,適合于現(xiàn)場測量和顯示;測量范圍大,準(zhǔn)確度高。
(流量計(jì):admin)工稱通徑:¢32-¢1200mm(橡膠) |
¢6-¢1200mm(聚四氟乙烯) |
被測介質(zhì)電導(dǎo)率:≥10∪s/cm |
精度:0.5 1.0 環(huán)境溫度:~10~+55℃ |
•傳感器采用整體焊接結(jié)構(gòu),密封性好;
•結(jié)構(gòu)簡單可靠,內(nèi)部無活動(dòng)部件,幾乎無壓力損失;
•測錄精度不受被測介質(zhì)壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)變化的影響;
•具有電導(dǎo)率測量功能,可以判別傳感器是否空管;
•采用16位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快,精度高;
•具有雙向流量測量功能,能顯示正、反向流量、百分比、流速;
•內(nèi)部具有三個(gè)積算器,分別顯示正、反向累計(jì)及差值積算量;
•具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號(hào)輸出;
•含數(shù)字量處理,抗干擾能力強(qiáng),測量可靠,精度高;
•超低EMI開關(guān)電源適用電源電壓變化范囚大,抗EMC性能好;
•含中、英文菜單操作,適用方便,操作簡單,易學(xué)易懂;
•自診斷信息與故障處理;
•可提供防爆型(隔爆型).
•傳感器采用整體焊接結(jié)構(gòu),密封性好;
•結(jié)構(gòu)簡單可靠,內(nèi)部無活動(dòng)部件,幾乎無壓力損失;
•測錄精度不受被測介質(zhì)壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)變化的影響;
•具有電導(dǎo)率測量功能,可以判別傳感器是否空管;
•采用16位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快,精度高;
•具有雙向流量測量功能,能顯示正、反向流量、百分比、流速;
•內(nèi)部具有三個(gè)積算器,分別顯示正、反向累計(jì)及差值積算量;
•具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號(hào)輸出;
•含數(shù)字量處理,抗干擾能力強(qiáng),測量可靠,精度高;
•超低EMI開關(guān)電源適用電源電壓變化范囚大,抗EMC性能好;
•含中、英文菜單操作,適用方便,操作簡單,易學(xué)易懂;
•自診斷信息與故障處理;
•可提供防爆型(隔爆型).
電磁流量傳感器 電磁流量計(jì) 電磁流量檢測儀
型號(hào):BXS08-LDY-200S
體型電磁流量計(jì)的特點(diǎn):
•傳感器采用整體焊接結(jié)構(gòu),密封性好;
•結(jié)構(gòu)簡單可靠,內(nèi)部無活動(dòng)部件,幾乎無壓力損失;
•測錄精度不受被測介質(zhì)壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)變化的影響;
•具有電導(dǎo)率測量功能,可以判別傳感器是否空管;
•采用16位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快,精度高;
•具有雙向流量測量功能,能顯示正、反向流量、百分比、流速;
•內(nèi)部具有三個(gè)積算器,分別顯示正、反向累計(jì)及差值積算量;
•具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號(hào)輸出;
•含數(shù)字量處理,抗干擾能力強(qiáng),測量可靠,精度高;
•超低EMI開關(guān)電源適用電源電壓變化范囚大,抗EMC性能好;
•含中、英文菜單操作,適用方便,操作簡單,易學(xué)易懂;
•自診斷信息與故障處理;
•可提供防爆型(隔爆型).
特性
~~~如有需要,請加QQ:2855668274(邁準(zhǔn)武漢辦小徐)
LD型電磁流量傳感器可與LDZ-50D或L-mag電磁流量轉(zhuǎn)換器配套,用以測量管道內(nèi)各種導(dǎo)電性流體或液固二相介質(zhì)的體積流量。傳感器的安裝形式為法蘭連接。流量計(jì)已在化工、冶金、鋼鐵、煤炭、水利、給排水、供暖、造紙、釀造、水泥、紡織等工業(yè)部門中獲得廣泛應(yīng)用。
LD型電磁流量傳感器特點(diǎn):
傳感器內(nèi)無活動(dòng)部件,無壓力損失,結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。 測量精度不受被測介質(zhì)壓力、密度(包括液固兩相)、溫度、電導(dǎo)率、粘度等物理參數(shù)變化的影響。 整體結(jié)構(gòu),使測量管和外殼合為一體,防潮防水性能好,適宜地下或潮濕環(huán)境安裝、使用。 與其它流量計(jì)比較測量范圍寬,直管段要求短。 耗電量小,成套儀表耗電量小于20VA。 LD型電磁流量傳感器主要技術(shù)指標(biāo):
公稱通徑:DN(15-3000)mm 精確度:±0.2%,±0.5%(示值誤差) 測量范圍(流速):0-1m/s至0-15m/s 被測介質(zhì)電導(dǎo)率:大于20μS/cm 公稱壓力:0.6、1.0、1.6、4.0MPa 密封類型:(外殼防護(hù)等級(jí))IP65、IP67、IP68 電極材料:含鉬不銹鋼OCr18Ni12Mo2Ti、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C、鈦Ti、鉭、不銹鋼涂覆碳化鎢、特殊襯里材料:氯丁橡膠、聚胺脂、聚四氟乙烯、高溫橡膠 被測介質(zhì)最高溫度:氯丁橡膠襯里最高80℃,聚氨脂襯里最高80℃,聚四氟乙烯襯里最高100℃,耐高溫橡膠襯里最高120℃。 連接方式:法蘭[執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T9119] 環(huán)境溫度:-10℃至+50℃ 流量計(jì)輸出信號(hào):0-10mA·DC和0-10KHz 4-20mA·DC和0-10KHz RS485,RS232 久久儀表有限公司是專業(yè)生產(chǎn)流量儀表廠家,現(xiàn)已成為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理,國內(nèi)品種最全的流量儀表生產(chǎn)基地。公司主要產(chǎn)品有LD型管道電磁流量計(jì),LDQ型潛水電磁流量計(jì)、LDC型插入式電磁流量計(jì)、LDT型一體式電磁流量計(jì)、LDDC型電池供電電磁流量計(jì)、水表等多種流量儀表,是流量儀表科技的領(lǐng)跑者,我們愿和廣大客戶一起為我國的流量測量工作做出貢獻(xiàn)。
http://www.99yibiao.com/ http://www.99yb.net/
電磁流量計(jì),電磁流量傳感器,污水流量計(jì),XHDE系列
一體式
主要特點(diǎn)
通 徑:DN10—DN2200mm
流速范圍:0.3-15m/s
測量范圍:0.0283~61000立方米/小時(shí)
精 確 度:0.5級(jí)
信號(hào)輸出:DC 4-20mA、脈沖信號(hào)或RS232
供電電源:85-265VAC 45-63Hz
防護(hù)等級(jí):IP65
技術(shù)參數(shù)
通徑:DN10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、800、1000、1200
流速范圍:0.3-15m/s
精 確 度:0.5級(jí)
信號(hào)輸出:DC 4-20mA、脈沖信號(hào)或RS232
供電電源:85-265VAC 45-63Hz
防護(hù)等級(jí): IP65
環(huán)境溫度:-25-+60℃
相對(duì)濕度:5-95%
功率消耗:小于20W
最大負(fù)載:750Ω
被測介質(zhì)溫度:
普通橡膠襯里(-20-60℃)
高溫橡膠襯里(-20-90℃)
聚四氟乙烯襯里(-30-100℃)
高溫四氟襯里(-30-180℃)
額定工作壓力:
DN10-DN65≤2.5MPa
DN80-DN150≤1.6MPa
DN200-DN1200≤1.0MPa
電導(dǎo)率范圍:≥5us/cm。
測量范圍
內(nèi)徑(mm) | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
Qmin(m3/h) | 0.0283 | 0.0636 | 0.12 | 0.176 | 0.29 | 0.452 | 0.7 | 1.19 |
Qmax(m3/h) | 4.24 | 9.54 | 16.96 | 26.5 | 43.42 | 67.85 | 106.0 | 179.0 |
內(nèi)徑(mm) | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Qmin(m3/h) | 1.8 | 2.82 | 4.41 | 6.36 | 11.3 | 17.6 | 25.4 | 34.6 |
Qmax(m3/h) | 271.0 | 424.0 | 662.0 | 954.0 | 1690 | 2650 | 3810 | 5190 |
內(nèi)徑(mm) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Qmin(m3/h) | 45.2 | 57.2 | 77.6 | 85.5 | 101.0 | 138.0 | 180.0 | 229.0 |
Qmax(m3/h) | 6780 | 8570 | 10600 | 12800 | 15200 | 20700 | 27100 | 34300 |
內(nèi)徑(mm) | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
Qmin(m3/h) | 282.0 | 342.0 | 407.0 | 554.1 | 732.7 | 916.0 | 1131.0 | 1368.4 |
Qmax(m3/h) | 42400 | 51300 | 61000 | 83121 | 108566 | 137404 | 169635 | 205258 |
BFLDBE型智能電磁流量計(jì)
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BFLDBE型智能電磁流量計(jì)是我公司采用國內(nèi)外進(jìn)技術(shù)研制開發(fā)的全智能型電磁流量計(jì),其全中文電磁轉(zhuǎn)換器內(nèi)核采用高速中央處理器。計(jì)算速度非常快、精度高、測量性能。轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)采用國際技術(shù)、輸入抗阻高達(dá)10的15次方歐姆,共模抑制比優(yōu)于100db,對(duì)于外來干擾以及60Hz/50Hz干擾抑制能力優(yōu)于90db,可以測量更低電導(dǎo)率的流體介質(zhì)流量。其傳感器采用非均勻磁場的新技術(shù)及特殊的磁路結(jié)構(gòu),磁場穩(wěn)定,而且大大的縮小了體積,減輕了重量,使流量計(jì)具有小型輕量化的特點(diǎn)。使客戶“買的放心,用的省心,服務(wù)稱心”是我公司的宗旨。 |
一、產(chǎn)品特點(diǎn): ⌊管道內(nèi)無可動(dòng)部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失。⌊測量結(jié)果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān)。⌊在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程。⌊高清晰度背光 LCD 顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學(xué)易懂。⌊采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路性高。⌊采用16 位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快精度高,可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁,提高了流量測量的穩(wěn)定性,功耗低。⌊全數(shù)字量處理,抗干擾能力強(qiáng),測量,精度高,流量測量范圍可達(dá) 150 : 1⌊超低 EM1 開關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗 EMC 性能好。⌊內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累計(jì)反向累計(jì)量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時(shí)鐘,可記錄 16 次掉電時(shí)間。⌊具有 RS485 、 RS232 、 Hart 和 Modbus 等安息字通訊信號(hào)輸出。⌊具有自檢與自論斷功能
二、工作原理:
電磁流量計(jì)原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非金屬合金短管,兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上,其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平,勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖激勵(lì)時(shí),將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時(shí),如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量密度B,測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動(dòng)勢(流量信號(hào))由電極檢測出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號(hào),用語流量的測量和調(diào)節(jié)。
E=KBdv式中: E-------感應(yīng)電勢; D------電極間距; B--磁感應(yīng)強(qiáng)度; V--導(dǎo)電液體平均流速; K--與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)。 |
式中K、d為常數(shù),由于勵(lì)磁電流是恒流的,故B也是常數(shù),則由E=KBdv可知,體積流量Q與信號(hào)電
壓E成正比,即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由E=KBdv可知,被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)(如層流或)就不會(huì)影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。對(duì)于制造商和用戶來說,只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可測量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量,而不需任何修正。這是電磁流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn),是其他任何流量計(jì)所沒有的。測量管內(nèi)無活動(dòng)及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且極高的性。
三、應(yīng)用領(lǐng)域:
由于電磁流量計(jì)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于化工化纖、食品、造紙、制糖、礦冶、給排水、環(huán)保、水利水工、鋼鐵、石油、制藥等工業(yè)領(lǐng)域中,用來測量各種酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、煤水漿、玉米漿、纖維漿、糧漿、石灰乳、污水、冷卻原水、給排水、鹽水、雙氧水、啤酒、麥汁、各種飲料、黑液、綠液等導(dǎo)電液體介質(zhì)的體積流量。
ADC型電磁流量計(jì)用于測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量,適用于冶金,化工,電力,石油,造紙,給排水,食品等行業(yè) 電磁流量計(jì)電磁流量變送器電磁流量傳感器電磁流量計(jì),電磁流量變送器,電磁流量傳感器電磁流量計(jì)電磁流量變送器電磁流量傳感器電磁流量計(jì),電磁流量變送器,電磁流量傳感器品特點(diǎn):1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;2、測量管內(nèi)無阻礙流動(dòng)部件,無壓損,直管段要求較低;3、系列公稱通徑DN15~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇;4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式,功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達(dá)1500:1;5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型;6、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數(shù)設(shè)定方便,編程;7、流量計(jì)為雙向測量系統(tǒng),內(nèi)裝三個(gè)積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示.莊、反流量,并具有多種輸出:電 流、脈沖、數(shù)字通訊、HART;8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)SMT,具有自檢和自診斷功能;