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超聲波流量計(jì)數(shù)字化控制技術(shù)的介紹 流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)

時(shí)間:2020-07-29    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
超聲波流量計(jì)超聲波發(fā)生器應(yīng)用數(shù)字化控制技術(shù)一般有三種形式:

1、超聲波流量計(jì)采用AVR高檔單片機(jī)控制 單片機(jī)是一種在一塊芯片上集成了CPU.RAM/ ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和I/O接口等單元的微控制芯片, 具有速度快,功能強(qiáng)、效率高、體積小,性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在各種控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。單片機(jī)的CPU經(jīng)歷了由4、8,16、32直至64位的發(fā)展過程。在超聲波發(fā)生器中,單片機(jī)主要用作數(shù)據(jù)采集和運(yùn) 算處理、電壓電流調(diào)節(jié)、PWM信號(hào)生成、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和故障自我診斷等,一般作為整個(gè)電路的主控芯片運(yùn)行,完成多種綜合功能。配合D/A轉(zhuǎn)換器和MOSFET功率模塊實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制.另外,單片機(jī)還具有對(duì)過流,過熱。欠壓等情況的中斷保護(hù)以及監(jiān)控功能。 單片機(jī)控制克服了模擬電路的固有缺陷,通過數(shù)字化的控制方法,得到高精度和高穩(wěn)定度的控制特性,并可實(shí)現(xiàn)靈活多樣的控制功能。

2、超聲波流量計(jì)采用DSP控制 數(shù)字信號(hào)處理器{DSP}是近年來迅速崛起的新一代可編程處理器。其內(nèi)部集成了波特率超聲波發(fā)生器和FiFO緩沖器,提供高速同步串口和標(biāo)準(zhǔn)異步串口,有的片內(nèi)還集成了采樣/保持和A/D轉(zhuǎn)換電路,并提供PWM信號(hào)輸出。與單片機(jī)相比,DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存儲(chǔ)器。 DSP屬于精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(Risc),大多數(shù)指令都能在一個(gè)周期內(nèi)完成并可通過并行處理技術(shù),在一個(gè)指令周期內(nèi)完成多條指令。同時(shí),DSP采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu),具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間,允許同時(shí)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)置高速的硬件乘法器,增加了多級(jí)流水線。使其具有高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力。而單片機(jī)為復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(CiSC),多數(shù)指令要2-3個(gè)指令周期才能完成.單片機(jī)采用諾依曼結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)在同一空間存儲(chǔ),同一時(shí)刻只能單獨(dú)訪問指令或數(shù)據(jù)。單片機(jī)的ALU只能做加法,而乘法則需 要由軟件來實(shí)現(xiàn),因而需要占用較多的指令周期,速度比較慢。與16位單片機(jī)相比。DSP執(zhí)行單指令的時(shí)間快8—10倍,一次乘法運(yùn)算時(shí)間快16-30倍。在超聲波發(fā)生器中。DSP可以完成除功率變換以外的所有功能,如主電路控制、系統(tǒng)實(shí)日十監(jiān)控及保護(hù)雖然DSP有著許多優(yōu)點(diǎn),但是它也存在一些局限性,如采樣頻率的選擇、PWM信號(hào)頻率及其精度、采樣延時(shí)、運(yùn)算時(shí)間及精度等。這些因素會(huì)或多或少地影響超聲波流量計(jì)電路的控制性能。

3、超聲波流量計(jì)采用FPGA控制 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)屬于可重構(gòu)器件,其內(nèi)部邏輯功能可以根據(jù)需要任意設(shè)定,具有集成度高、處理速度快。效率高等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)主要分為三部分:可編程邏輯塊、可編程I/O模塊、可編程內(nèi)部連線。由于FPGA的集成度非常大,一片F(xiàn)PGA少則幾千個(gè)等效門,多則幾萬或幾十萬千等效門。所以一片F(xiàn)PGA就可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯.替代多塊集成電路和分立元件組成的電路。它借助于硬件描述語言(VHDL)來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),采用三個(gè)層次(行為描述、PJL描述、門級(jí)描述)的硬件描述和自上至下(從系統(tǒng)功能描述開始)的設(shè)計(jì)風(fēng)格,能對(duì)三個(gè)層次的描述進(jìn)行混合仿真,從而可以方便地進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計(jì),在可靠性、體積、成本上具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì).比較而言,DSP適合取樣速率低和軟件復(fù)雜程度高的場(chǎng)合使用;而當(dāng)系統(tǒng)取樣速率高(MHz級(jí)),數(shù)據(jù)率高(20MB/s以上)、條件操作少、任務(wù)比較固定時(shí),F(xiàn)PGA更有優(yōu)勢(shì)。
金屬管浮子流量計(jì)的使用

    隨著社會(huì)逐漸發(fā)展,金屬管浮子流量計(jì)也稱為金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì),是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中常用的一種變面積流量測(cè)量?jī)x表。

    它具有體積小,檢測(cè)范圍大,使用方便等特點(diǎn);可以用來測(cè)量液體、氣體以及蒸汽的流量,特別適宜低流速小流量的介質(zhì)流量測(cè)量。下面主要為大家講解下。

    金屬管浮子流量計(jì)分為就地顯示和智能遠(yuǎn)傳型。企業(yè)經(jīng)過幾年的努力,提高了金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)技術(shù)和工藝,新款第三代金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)精度更高、性能更好。

    有時(shí)候金屬管流量計(jì)在使用的時(shí)候,會(huì)引起指針抖動(dòng),那么是哪些原因引起的呢?

    1、金屬管浮子流量計(jì)輕微指針抖動(dòng):一般由于介質(zhì)波動(dòng)引起,可采用增加阻尼的方式來克服。

    2、中度指針抖動(dòng):一般由于介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)造成。對(duì)于氣體一般由于介質(zhì)操作壓力不穩(wěn)造成,可采用穩(wěn)壓或穩(wěn)流裝置來克服或加大浮子流量計(jì)氣阻尼。

    3、劇烈指針抖動(dòng):主要由于介質(zhì)脈動(dòng),氣壓不穩(wěn)或用戶給出的氣體操作狀態(tài)的壓力、溫度、流量與金屬管浮子流量計(jì)實(shí)際的狀態(tài)不符,有較大差異造成浮子流量計(jì)過量程。

    由此可見,其采用了當(dāng)今不少高新技術(shù)。如傳感技術(shù),微電子數(shù)字處理技術(shù)等,與?,F(xiàn)變送器相比,具有精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高、測(cè)量范圍寬、量程比大等特定。

標(biāo)簽: 金屬管浮子流量計(jì)
金屬管浮子流量計(jì) 金屬管浮子流量計(jì)的使用_金屬管浮子流量計(jì)



    電磁流量計(jì)我想大家應(yīng)該都不陌生,但是看起來挺簡(jiǎn)單的東西,一個(gè)頭一個(gè)圈,其實(shí)里面有很多的奧秘所在,也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題關(guān)!今天我們就結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例來分析分析遇到問題時(shí)該如何處理。

    一、待測(cè)液體中含有氣泡。這算是一種常見現(xiàn)象,有外界吸入的也有內(nèi)部液體溶解所致,但電磁流量計(jì)是區(qū)分不出液體還是氣泡的,所以將其一并計(jì)算測(cè)量就會(huì)產(chǎn)生誤差。

    解決方法:

    1.不易安裝在管道的最高點(diǎn),更換安裝位置。

    2.如安裝位置不易更換,可在流量計(jì)上游安裝集氣器,定期排氣。

    二、待測(cè)液體非滿管??梢哉f,非滿管是含有氣泡的一種極端情況,既是管內(nèi)液體未滿,頂部又含有大量氣泡,如果液體還沒沒過電極,那測(cè)量結(jié)果就會(huì)大打折扣。這當(dāng)屬工程設(shè)計(jì)之誤。

    解決方法:

    三、導(dǎo)電沉積層短路效應(yīng)。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積,流量信號(hào)出現(xiàn)短路現(xiàn)象。本類故障通常不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)試期,而要運(yùn)行一段時(shí)期后才顯露出來。

    解決方法:

    將流量計(jì)拆卸下來,清洗絕緣層,大部分都是出現(xiàn)黃銹,而這是電解液中大量氧化鐵沉積所致。

    凡是開始運(yùn)行正常,隨著時(shí)間推移,流量顯示越來越小,就應(yīng)分析有此類故障的可能性。

    四、遇到結(jié)晶液體。

    在選型時(shí),大家經(jīng)常會(huì)遇到介質(zhì)是容易結(jié)晶的物料。雖然大部分物料在正常溫度下能夠正常測(cè)量,并且導(dǎo)管具有伴熱保溫效果。但是流量計(jì)內(nèi)部的傳感器測(cè)量管不含此功能,所以經(jīng)常性的流體流過測(cè)量管時(shí)因降溫而引起內(nèi)壁結(jié)上一層固體。

    解決方法:

    1.盡量選擇測(cè)量管小的流量計(jì)。

    2.拆卸比較復(fù)雜,不建議選擇此種流量計(jì)。

    五、液體電導(dǎo)率超過允許范圍。

    由于電極的輸出阻抗是由被測(cè)液體電導(dǎo)率和電極大小決定的,所以當(dāng)電導(dǎo)率低于下限值時(shí),儀器不能正常工作,示值出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。

    解決方法:根據(jù)上述問題,工廠更換鉭電極電磁流量計(jì)后工作正常

    1.選用其它滿足要求的低電導(dǎo)率電磁流量計(jì),如電容式電磁流量計(jì)

    2.選用其它原理流量計(jì),如孔板等

    六、空間電磁波干擾。

    一般來說,如果傳感器與轉(zhuǎn)換器間的電纜較長(zhǎng)且周圍有強(qiáng)電磁干擾,則電纜可能引入干擾信號(hào),形成共模干擾,造成顯示失真、非線性或大幅晃動(dòng)。

    解決方法:

    1.盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)(如大電機(jī)、大變壓器和電力電纜附近)。

    2.盡量縮短電纜長(zhǎng)度,采用屏蔽措施。

    七、待測(cè)流體非對(duì)稱流動(dòng)。

    正常情況下,要求流體在管道內(nèi)流速為軸對(duì)稱分布,磁場(chǎng)均勻。而實(shí)際上常會(huì)出現(xiàn)非軸對(duì)稱流速分布,當(dāng)出現(xiàn)旋渦流時(shí),對(duì)輸出會(huì)產(chǎn)生影響從而產(chǎn)生誤差。

    解決方法

    1.上游有足夠的直管段,以保證流速按同心圓分布。

    2.流量計(jì)內(nèi)徑應(yīng)與上下游一定范圍內(nèi)的管道內(nèi)徑相同,否則會(huì)使流速分布不均勻。

    3.如果上游直管段不足,可安裝流量調(diào)節(jié)器,這樣只能作部分補(bǔ)償。

    八、安裝點(diǎn)震動(dòng)問題。電磁流量計(jì)對(duì)于安裝點(diǎn)的振動(dòng)有嚴(yán)格的要求,必須安裝在振動(dòng)小的地方,否則一定會(huì)產(chǎn)生誤差。







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