由單片機控制的低頻勵磁電流輸出到傳感器的勵磁線圈中,同時來自電磁流量傳感器的微小電勢信號經(jīng)前置放大后通過AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路送入到單片機。單片機對這些信號進行數(shù)據(jù)采集,分析處理送至液晶顯示屏進行瞬時流量和累積流量的顯示。同時單片機通過計算公式對得到的流量值進行補償,將補償后的流量信號通過HART通訊模塊實現(xiàn)與上位機的遠程通訊。
3.1 HART通訊模塊設計
HT2012芯片用來實現(xiàn)HART協(xié)議中通訊信號的解調(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信號的解調(diào)過程:由帶通濾波器輸出的脈沖信號進入HT2012后,調(diào)制解調(diào)器分別將脈沖信號中的1200Hz和2200Hz解調(diào)為數(shù)字1和0,再將數(shù)字信號由HT2012的ORXD端口輸出,CPU對接收到的數(shù)據(jù)進行判斷并執(zhí)行相應的任務。
圖2 HART接口電路3.2 HT2012與外部接口
HART數(shù)字信號規(guī)范是峰值為1mA、平均值為0mA正弦交流電流信號,此信號經(jīng)線路阻抗轉(zhuǎn)化為正弦交流電壓信號,而HT2012輸入和輸出信號是0~5V的方波信號,因此在HT2012和外部的HART信號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,使信號滿足HART物理層規(guī)范所要求的信號波形上升沿和下沿的時要求,因為較平緩的上升沿和下降沿時間可以降低與其它網(wǎng)絡間的串擾。
HT2012需要外部提供460.8kHz的時鐘信號,且要求時鐘頻率的誤差是±0.1%,若直接入一個460.8kHz的晶振不僅會引起系統(tǒng)功耗的增加,而且該晶振屬于非標準晶振,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)生時鐘信號,再經(jīng)分頻器CD4013進行4分頗,可輸出1.8432MHz /4=460.8kHz的分頻信號供HT2012使用。
AD421其內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器與外部的場效應管DN25D對輸入到AD421的電壓進行調(diào)整,可提供+3.3V電壓作為其他設備的電源。HART發(fā)出的FSK信號,經(jīng)過一個電容耦合送到AD421中,轉(zhuǎn)換成相應的±0.5mA正弦電流信號,實現(xiàn)電壓信號到電流信號的轉(zhuǎn)換,同時,疊加在4~20mA的電流上送給接收設備,實現(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)議的軟件實現(xiàn)
4.1智能電磁流量計串口中斷程序[5]
在串行口中斷服務程序中,首先保護現(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)行接收服務子程序,否則執(zhí)行發(fā)送服務子程序。中斷處理結(jié)束后,恢復現(xiàn)場并返回系統(tǒng)主程序。HART通信采用水平和垂直校驗的方法。當檢測到接收數(shù)據(jù)有差錯時,則等到主設備命令幀發(fā)完后,通知主設備數(shù)據(jù)接收有誤。主設備則重新發(fā)命令幀,從而保證通信的準確可靠。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]
在對命令幀響應之前先要將該幀拆分,即首先判斷該幀前導碼是否正確,每接收一個前導碼,計數(shù)器加1.再接收定界符,若為有效的定界符且前導碼計數(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,若為應答幀或成組模式幀則終止接收服務,等待載波結(jié)束;若為請求幀,則確定幀格式,設置接收長幀格式或短幀格式地址計數(shù)值,短幀格式地址接收1個字節(jié),長幀格式地址接收5個字節(jié)。再接收命令號,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)奇偶校驗錯誤則終止接收服務,等待載波結(jié)束;否則設置數(shù)據(jù)字節(jié)長度計數(shù)器,每接收一個數(shù)據(jù)字節(jié),長度計數(shù)器減1,最后接收水平校驗和。若接收請求地址匹配,對接收的HART幀異或求水平校驗和,并與接收水平校驗和進行比較,相同則表示無通訊錯誤,否則置水平校驗和錯誤標志為1,結(jié)束接收服務并轉(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
對研制的智能電磁流量計進行試驗表明:該流量計集成化程度高、功能強、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;可測正反兩個方向流量,也可測脈動流量;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,準確度高。
(流量計:admin)工稱通徑:¢32-¢1200mm(橡膠) |
¢6-¢1200mm(聚四氟乙烯) |
被測介質(zhì)電導率:≥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)部具有三個積算器,分別顯示正、反向累計及差值積算量;
•具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號輸出;
•含數(shù)字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高;
•超低EMI開關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)部具有三個積算器,分別顯示正、反向累計及差值積算量;
•具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號輸出;
•含數(shù)字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高;
•超低EMI開關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 電磁流量檢測儀
型號:BXS08-LDY-200S
體型電磁流量計的特點:
•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)部具有三個積算器,分別顯示正、反向累計及差值積算量;
•具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號輸出;
•含數(shù)字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高;
•超低EMI開關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)部門中獲得廣泛應用。
LD型電磁流量傳感器特點:
傳感器內(nèi)無活動部件,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指標:
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:(外殼防護等級)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)行標準GB/T9119] 環(huán)境溫度:-10℃至+50℃ 流量計輸出信號: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,LDQ型潛水電磁流量計、LDC型插入式電磁流量計、LDT型一體式電磁流量計、LDDC型電池供電電磁流量計、水表等多種流量儀表,是流量儀表科技的領跑者,我們愿和廣大客戶一起為我國的流量測量工作做出貢獻。
http://www.99yibiao.com/ http://www.99yb.net/
電磁流量計,電磁流量傳感器,污水流量計,XHDE系列
一體式
主要特點
通 徑:DN10—DN2200mm
流速范圍:0.3-15m/s
測量范圍:0.0283~61000立方米/小時
精 確 度:0.5級
信號輸出:DC 4-20mA、脈沖信號或RS232
供電電源:85-265VAC 45-63Hz
防護等級:IP65
技術參數(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
信號輸出:DC 4-20mA、脈沖信號或RS232
供電電源:85-265VAC 45-63Hz
防護等級: IP65
環(huán)境溫度:-25-+60℃
相對濕度:5-95%
功率消耗:小于20W
最大負載: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
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BFLDBE型智能電磁流量計是我公司采用國內(nèi)外進技術研制開發(fā)的全智能型電磁流量計,其全中文電磁轉(zhuǎn)換器內(nèi)核采用高速中央處理器。計算速度非常快、精度高、測量性能。轉(zhuǎn)換器電路設計采用國際技術、輸入抗阻高達10的15次方歐姆,共模抑制比優(yōu)于100db,對于外來干擾以及60Hz/50Hz干擾抑制能力優(yōu)于90db,可以測量更低電導率的流體介質(zhì)流量。其傳感器采用非均勻磁場的新技術及特殊的磁路結(jié)構(gòu),磁場穩(wěn)定,而且大大的縮小了體積,減輕了重量,使流量計具有小型輕量化的特點。使客戶“買的放心,用的省心,服務稱心”是我公司的宗旨。 |
一、產(chǎn)品特點: ⌊管道內(nèi)無可動部件,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。⌊在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實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,易學易懂。⌊采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路性高。⌊采用16 位嵌入式微處理器,運算速度快精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,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,測量,精度高,流量測量范圍可達 150 : 1⌊超低 EM1 開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗 EMC 性能好。⌊內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累計反向累計量及差值積算量,內(nèi)部設有不掉電時鐘,可記錄 16 次掉電時間。⌊具有 RS485 、 RS232 、 Hart 和 Modbus 等安息字通訊信號輸出。⌊具有自檢與自論斷功能
二、工作原理:
電磁流量計原理基于法拉第電磁感應定律。流量計的測量管是一內(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,勵磁線圈由雙向方波脈沖激勵時,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,如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢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。電動勢(流量信號)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,用語流量的測量和調(diào)節(jié)。
E=KBdv式中: E-------感應電勢; D------電極間距; B--磁感應強度; V--導電液體平均流速; K--與磁場分布及軸向長度有關的系數(shù)。 |
式中K、d為常數(shù),由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數(shù),則由E=KBdv可知,體積流量Q與信號電
壓E成正比,即流速感應的信號電壓E與體積Q成線性關系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBdv可知,被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造商和用戶來說,只要用普通的水實際標定后就可測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量,而不需任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點,是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且極高的性。
三、應用領域:
由于電磁流量計有其獨特的優(yōu)點,因此被廣泛應用于化工化纖、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、綠液等導電液體介質(zhì)的體積流量。
ADC型電磁流量計用于測量封閉管道中導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) 電磁流量計電磁流量變送器電磁流量傳感器電磁流量計,電磁流量變送器,電磁流量傳感器電磁流量計電磁流量變送器電磁流量傳感器電磁流量計,電磁流量變送器,電磁流量傳感器品特點:1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;2、測量管內(nèi)無阻礙流動部件,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)換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達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)設定方便,編程;7、流量計為雙向測量系統(tǒng),內(nèi)裝三個積算器: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SMT,具有自檢和自診斷功能;