數(shù)字變送器質(zhì)量流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)

    在科氏質(zhì)量流量計(jì)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,提出一種數(shù)字式信號(hào)處理、解算的全新設(shè)計(jì)思路.采用高速并行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(a/d)將傳感器輸出的信號(hào)完整采樣,借助數(shù)字信號(hào)處理芯片(dsp, digital signal processor)強(qiáng)大運(yùn)算能力對(duì)信號(hào)進(jìn)行深入的分析與處理;利用信號(hào)處理方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波處理并計(jì)算兩路信號(hào)的相位差,進(jìn)而解算出流體的質(zhì)量流量和密度,輔以單片機(jī)和現(xiàn)場可編程器件(fpga, field programmable gate array)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制、顯示與通訊;提出諧振電路的數(shù)字式閉環(huán)設(shè)計(jì)新思想,利用數(shù)字電路及其信號(hào)處理方法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的閉環(huán)增益控制(agc, auto gain control).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該系統(tǒng)有效提高了測量系統(tǒng)的零點(diǎn)穩(wěn)定性和測量精度.

    科里奧里質(zhì)量流量計(jì)(簡稱為科氏質(zhì)量流量計(jì),即cmf,coriolis mass flowmeter)由傳感器和二次儀表組成.傳感器敏感被測質(zhì)量流量和密度,輸出與流量性質(zhì)相關(guān)的振動(dòng)信號(hào);二次儀表根據(jù)傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)確定被測流體的質(zhì)量流量和密度.相對(duì)于其它直接或間接質(zhì)量流量測量方式,具有許多突出優(yōu)點(diǎn):①測量范圍大、精度高;②測量管內(nèi)無零部件,穩(wěn)定性好;③對(duì)流場不敏感,對(duì)被測流體的溫度、壓力、粘度等參數(shù)不敏感;④是一種多功能多參數(shù)的測量儀表,可同時(shí)測量流體密度、兩種液體組成的混合流體的比例等[1~3].由于其工作機(jī)理和傳統(tǒng)信號(hào)處理方式的限制,目前此類流量計(jì)在現(xiàn)場應(yīng)用中存在較多實(shí)際問題:①對(duì)環(huán)境噪聲敏感,安裝在現(xiàn)場的質(zhì)量流量計(jì)會(huì)受到各種震動(dòng)噪聲的影響;②信號(hào)處理大多采用模擬電路提取信號(hào)的相位差,由積分式a/d轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后,單片機(jī)對(duì)質(zhì)量流量進(jìn)行解算.由于模擬電路穩(wěn)定性較差,積分式a/d采樣速度低,因此在使用中存在著零點(diǎn)穩(wěn)定性差,響應(yīng)時(shí)間長,運(yùn)算精度低等缺點(diǎn).

   針對(duì)上述現(xiàn)有科氏質(zhì)量流量計(jì)存在的實(shí)際問題,設(shè)計(jì)出一種全新的以數(shù)字信號(hào)處理器(dsp,digital signal processor)為核心、高速高精度并行a/d為手段的信號(hào)處理系統(tǒng),實(shí)時(shí)處理流量計(jì)中兩路敏感元件輸出的信號(hào),借助現(xiàn)代信號(hào)處理算法,計(jì)算兩路信號(hào)的相位差和頻率,從而得到被測流體的質(zhì)量流量和密度等信息.

   天辰博銳公司高精度質(zhì)量流量計(jì)采用這種數(shù)字式信號(hào)處理、解算的變送器，質(zhì)量流量計(jì)的穩(wěn)定性提高，量程比加大，更加適合在裝車系統(tǒng)中使用。在氣體測量方面實(shí)現(xiàn)了更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。全新的數(shù)字變送器讓天辰博銳的質(zhì)量流量計(jì)在國內(nèi)市場非常具有競爭力，可以媲美進(jìn)口產(chǎn)品。