專利名稱：自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電磁流量計(jì)是以法拉第電磁感應(yīng)定律為原理的流量測(cè)量?jī)x表。電磁流量計(jì)的傳感器測(cè)量管道P中有磁場(chǎng)B，當(dāng)測(cè)量管道P中的流體有流速V時(shí)，在傳感器兩測(cè)量電極上理論有感應(yīng)電勢(shì)e=KXBXV，其中K是一個(gè)系數(shù)。事實(shí)上，電磁流量計(jì)及其傳感器、信號(hào)放大單元和信號(hào)處理單元與任何電子信號(hào)處理系統(tǒng)一樣，都存在信號(hào)的零點(diǎn)問(wèn)題。如2006 年化學(xué)工業(yè)出版社的《新型流量檢測(cè)儀表》P48頁(yè)所描述的，在實(shí)際傳感器上得到信號(hào)是 E=KXBXV+E0，其中EO是傳感器具有的零點(diǎn)。由于電磁流量計(jì)存在測(cè)量信號(hào)的零點(diǎn)問(wèn)題， 就會(huì)帶來(lái)零點(diǎn)調(diào)整和校正問(wèn)題。如在2004年中國(guó)石油出版社的《電磁流量計(jì)》P304頁(yè)所描述，儀表投入運(yùn)行前，傳感器必須充滿實(shí)際測(cè)量介質(zhì)，通電后在靜止?fàn)顟B(tài)下作零點(diǎn)調(diào)整。目前，常用的電磁流量計(jì)的信號(hào)零點(diǎn)處理方法是，先使傳感器測(cè)量管道P中的流體流速V=0， 并讓電磁流量計(jì)信號(hào)處理單元確認(rèn)得到的信號(hào)測(cè)量值是一個(gè)零點(diǎn)Z值來(lái)保存。此后，電磁流量計(jì)的信號(hào)處理單元總是將得到的信號(hào)測(cè)量值減去一個(gè)固定零點(diǎn)Z值，據(jù)此來(lái)估計(jì)實(shí)際流速V值。顯然，一個(gè)要測(cè)量管道流速V的電磁流量計(jì)必須要先讓管道流速V=0，先作零點(diǎn)調(diào)整使信號(hào)處理單元確認(rèn)得到的信號(hào)X值是一個(gè)零點(diǎn)Z值來(lái)保存，然后才能讓儀表投入實(shí)際運(yùn)行。而且，總是要假設(shè)電磁流量計(jì)的零點(diǎn)基本不變或零點(diǎn)變化可以忽略。在許多實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，電磁流量計(jì)的零點(diǎn)值都會(huì)發(fā)生一些不可忽略的變化。 已有的電磁流量計(jì)零點(diǎn)處理技術(shù)中，已有相關(guān)專利為解決電磁流量計(jì)的零點(diǎn)漂移對(duì)電磁流量計(jì)信號(hào)放大過(guò)程的影響，如有英國(guó)專利GB2183343A，美國(guó)專利4651觀6，中國(guó)專利 ZL99113868. 6和專利CN1719202A等。同時(shí)，當(dāng)電磁流量計(jì)的傳感器有電極污染和系統(tǒng)接地變化等因素就將會(huì)使零點(diǎn)Z值發(fā)生較大的變化，這樣就使采用固定零點(diǎn)Z值的電磁流量計(jì)會(huì)導(dǎo)致得出的流速V值具有不可容忍的誤差。如管道流速為零時(shí)而電磁流量計(jì)的流速信號(hào)測(cè)量值不為零等。因此，零點(diǎn)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)與自動(dòng)校正已成為提高電磁流量計(jì)性能的重要技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是提供一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法及系統(tǒng)，為消除零點(diǎn)變化對(duì)電磁流量計(jì)使用性能的影響。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是
本發(fā)明是在電磁流量計(jì)由勵(lì)磁電流I產(chǎn)生磁場(chǎng)B的工作時(shí)段中不間斷地插入勵(lì)磁電流 I=O的工作時(shí)段，利用I=O使磁場(chǎng)B=O下流速感應(yīng)電勢(shì)E=O的特點(diǎn)，將此時(shí)信號(hào)放大單元的輸出信號(hào)U作為信號(hào)零點(diǎn)Z值進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，使在勵(lì)磁磁場(chǎng)B下對(duì)流速感應(yīng)電勢(shì)E的信號(hào)測(cè)量值可消除實(shí)際信號(hào)零點(diǎn)Z值，實(shí)現(xiàn)對(duì)流速V值的精確估計(jì)。顯然，本發(fā)明不但能消除零點(diǎn)變化對(duì)流速V測(cè)量的影響，而且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)零點(diǎn)的自動(dòng)校正，可以使新裝入工藝管道上的電磁流量計(jì)可直接投入運(yùn)行，而不必先要在流速V=O的條件下先作零點(diǎn)調(diào)整等操作。使電磁流量計(jì)的使用性能大大提高。同時(shí)，又可根據(jù)信號(hào)零點(diǎn)Z值的變化來(lái)對(duì)傳感器感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的變化進(jìn)行度量與指示，以診斷傳感器的電極污染或絕緣性能等的變化情況。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，采用的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，包括一個(gè)傳感器、一個(gè)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元、一個(gè)信號(hào)放大單元、一個(gè)信號(hào)處理單元和一個(gè)時(shí)序控制單元；其特征在于使所述的勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元按時(shí)序控制單元的時(shí)序S輸出勵(lì)磁電流I使所述的傳感器內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B ；由流速V的被測(cè)流體從傳感器流過(guò)使傳感器輸出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E，信號(hào)放大單元將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E放大后輸出信號(hào)U=X，由信號(hào)處理單元采集信號(hào)U=X 值來(lái)估計(jì)流過(guò)傳感器中的流體流速V值；由所述的時(shí)序控制單元的時(shí)序S中不間斷的插入工作時(shí)段T，在這個(gè)工作時(shí)段T中勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元的勵(lì)磁電流I=O使傳感器內(nèi)不產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng) B，并把信號(hào)處理單元采集的信號(hào)放大單元輸出信號(hào)U值作為當(dāng)前信號(hào)X中的零點(diǎn)Z值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法中，所述的信號(hào)處理單元根據(jù)在時(shí)序S下采集的信號(hào)X值和在時(shí)序T下采集的信號(hào)Z值，計(jì)算得出Y=X-Z,信號(hào)處理單元即用消除了當(dāng)前信號(hào)零點(diǎn)Z值的Y值來(lái)估計(jì)傳感器流過(guò)的流體流速V值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法中，所述的時(shí)序控制單元的時(shí)序S 和時(shí)序T，總使信號(hào)處理單元在工頻周期的相同相位下分別采集信號(hào)X值和采集信號(hào)Z值， 使信號(hào)處理單元得出Y=X-Z值時(shí)消除了工頻干擾的影響。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法中，所述的信號(hào)處理單元以Z值的相對(duì)變化量來(lái)度量與指示傳感器感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的相對(duì)變化。一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，用于上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，包括一個(gè)傳感器、一個(gè)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元、一個(gè)信號(hào)放大單元、一個(gè)信號(hào)處理單元和一個(gè)時(shí)序控制單元；其特征在于所述傳感器的輸出經(jīng)所述的信號(hào)放大單元后輸出到所述信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元經(jīng)所述的時(shí)序控制單元連接所述勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元，由勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元輸出勵(lì)磁電流I使傳感器內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B ；所述的時(shí)序控制單元輸出時(shí)序S讓勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元分成工作時(shí)段S1和&分別用I=I1的恒電流和用I= I2=- I1的恒電流進(jìn)行正反向恒流勵(lì)磁方式工作，使所述的傳感器內(nèi)分別產(chǎn)生正向磁場(chǎng)B的和反向磁場(chǎng)B，流速V的被測(cè)流體從傳感器流過(guò)使傳感器分別輸出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E=E1和E=氏，對(duì)應(yīng)信號(hào)放大單元的輸出信號(hào)U分別是^C1和)(2，信號(hào)處理單元分別采集信號(hào)&和信號(hào))(2值，并用X= X1- )(2值來(lái)估計(jì)在傳感器流過(guò)的流體流速V值；其特征在于所述的時(shí)序控制單元的時(shí)序S中不間斷的插入工作時(shí)段T，在時(shí)序T中讓勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元保持勵(lì)磁電流I=O使所述的傳感器內(nèi)不產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)B，并將時(shí)序T中分成工作時(shí)段T1和T2，對(duì)應(yīng)信號(hào)放大單元的輸出信號(hào)U分別是 Z1和T^ ；信號(hào)處理單元分別采集信號(hào)\和信號(hào)T^值，并用Z= Z1- Z2值作為當(dāng)前信號(hào)X中的零點(diǎn)Z值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的信號(hào)處理單元在時(shí)序S 下采集信號(hào)\和信號(hào)\值并得出的X= X1- X2值，在時(shí)序T下采集信號(hào)和信號(hào)值并得出的Z= Z1- &值；信號(hào)處理單元再計(jì)算得出Υ=Χ-Ζ，并用消除了當(dāng)前信號(hào)零點(diǎn)ζ值的γ值來(lái)估計(jì)傳感器流過(guò)的流體流速ν值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的時(shí)序控制單元時(shí)序S的工作時(shí)段S1和&中，使信號(hào)處理單元在相同的工頻周期相位下分別采集信號(hào)\和信號(hào)\ 值，有X= X1- &值消除了工頻干擾的影響；所述的時(shí)序控制單元時(shí)序T的工作時(shí)段T1和T2 中，使信號(hào)處理單元在相同的工頻周期相位下分別采集信號(hào)4和信號(hào)4值，有Z= Z1- 4值消除了工頻干擾的影響；這樣使信號(hào)處理單元用Y=X-Z值估計(jì)傳感器流過(guò)的流體流速V值時(shí)也消除了工頻干擾的影響。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的信號(hào)處理單元以Z值的相對(duì)變化量來(lái)度量與指示傳感器感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的相對(duì)變化，可有相對(duì)變化率△來(lái)表示
K= Ζ X100 ψ-ψ
^τ ι
其中，Zfflin是信號(hào)處理單元得到的Z值中的最小值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明不但能消除零點(diǎn)變化對(duì)流速V測(cè)量的影響，而且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)零點(diǎn)的自動(dòng)校正，可以使新裝入工藝管道上的電磁流量計(jì)可直接投入運(yùn)行，而不必先要在流速V=O的條件下先作零點(diǎn)調(diào)整等操作。使電磁流量計(jì)的使用性能大大提高。同時(shí)，又可根據(jù)信號(hào)零點(diǎn)Z值的變化來(lái)對(duì)傳感器感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的變化進(jìn)行度量與指示，以診斷傳感器的電極污染或絕緣性能等的變化情況。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理框圖。圖2是一個(gè)以正反向恒流勵(lì)磁方式工作的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)信號(hào)關(guān)系圖。圖3是一個(gè)在N個(gè)時(shí)序S下插入一個(gè)時(shí)序T方式的時(shí)序關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例如下述參見(jiàn)圖1、圖2和圖3。實(shí)施例一
參見(jiàn)圖1，自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，采用的處理系統(tǒng)包括一個(gè)傳感器1、 一個(gè)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2、一個(gè)信號(hào)放大單元3、一個(gè)信號(hào)處理單元4和一個(gè)時(shí)序控制單元5 ；使所述勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2按時(shí)序控制單元5的時(shí)序S輸出勵(lì)磁電流I使所述的傳感器1內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B ；由流速V的被測(cè)流體從傳感器1流過(guò)使傳感器1輸出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)Ε，信號(hào)放大單元3將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E放大后輸出信號(hào)U=X,由信號(hào)處理單元4采集信號(hào)U=X值來(lái)估計(jì)流過(guò)傳感器1中的流體流速V值；其特征在于所述的時(shí)序控制單元5的時(shí)序S中不間斷的插入工作時(shí)段Τ，在這個(gè)工作時(shí)段T中勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2的勵(lì)磁電流I=O使傳感器1內(nèi)不產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B，并把信號(hào)處理單元4采集的信號(hào)放大單元3輸出信號(hào)U值作為當(dāng)前信號(hào)X 中的零點(diǎn)Z值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法中，所述的信號(hào)處理單元4根據(jù)在時(shí)序S下采集的信號(hào)X值和在時(shí)序T下采集的信號(hào)Z值，計(jì)算得出Y=x-Z，信號(hào)處理單元4即用消除了當(dāng)前信號(hào)零點(diǎn)Z值的Y值來(lái)估計(jì)傳感器1流過(guò)的流體流速V值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法中，所述的時(shí)序控制單元5的時(shí)序 S和時(shí)序T，總使信號(hào)處理單元4在工頻周期的相同相位下分別采集信號(hào)X值和采集信號(hào)Z 值，使信號(hào)處理單元4得出Y=X-Z值時(shí)消除了工頻干擾的影響。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法中，所述的信號(hào)處理單元4以Z值的相對(duì)變化量來(lái)度量與指示傳感器1感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的相對(duì)變化。實(shí)施例二
參見(jiàn)圖1，自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，用于上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，包括一個(gè)傳感器1、一個(gè)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2、一個(gè)信號(hào)放大單元3、一個(gè)信號(hào)處理單元4和一個(gè)時(shí)序控制單元5。所述的傳感器1的輸出經(jīng)所述的信號(hào)放大單元3后輸出到所述信號(hào)處理單元4，信號(hào)處理單元4經(jīng)所述的時(shí)序控制單元5連接所述勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元 2，由勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2輸出勵(lì)磁電流I使傳感器1內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B ；所述的時(shí)序控制單元5 輸出時(shí)序S讓勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2分成工作時(shí)段S1和&分別用I=I1的恒電流和用I= I2=- I1 的恒電流進(jìn)行正反向恒流勵(lì)磁方式工作，使所述的傳感器1內(nèi)分別產(chǎn)生正向磁場(chǎng)B的和反向磁場(chǎng)B，流速V的被測(cè)流體從傳感器1流過(guò)使傳感器1分別輸出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E=E1和E= E2,對(duì)應(yīng)信號(hào)放大單元3的輸出信號(hào)U分別是&和X2，信號(hào)處理單元4分別采集信號(hào)&和信號(hào))(2值，并用X= X1- &值來(lái)估計(jì)在傳感器1流過(guò)的流體流速V值。其特征在于所述的時(shí)序控制單元5的時(shí)序S中不間斷的插入工作時(shí)段T，在時(shí)序T中讓勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2保持勵(lì)磁電流I=O使所述的傳感器1內(nèi)不產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)B，并將時(shí)序T中分成工作時(shí)段T1和 T2，對(duì)應(yīng)信號(hào)放大單元3的輸出信號(hào)U分別是和；信號(hào)處理單元4分別采集信號(hào)Z1和信號(hào)4值，并用Z= Z1- 4值作為當(dāng)前信號(hào)χ中的零點(diǎn)ζ值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的信號(hào)處理單元4在時(shí)序 S下采集信號(hào)&和信號(hào)&值并得出的X= X1- &值，在時(shí)序τ下采集信號(hào)Z1和信號(hào)4值并得出的Z= Z1- 4值；信號(hào)處理單元4再計(jì)算得出Y=X-Z,并用消除了當(dāng)前信號(hào)零點(diǎn)Z值的 Y值來(lái)估計(jì)傳感器1流過(guò)的流體流速V值。圖2所示的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)信號(hào)關(guān)系圖。即是一種在正反向恒流勵(lì)磁方式工作下，以工頻周期為基礎(chǔ)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)的信號(hào)基本關(guān)系時(shí)序控制單元5時(shí)序S和時(shí)序Τ、勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元2勵(lì)磁電流I、信號(hào)放大單元3輸出信號(hào)U的一種關(guān)系。一般假定工作時(shí)段S1和&中流速V不變，則E= E2=- E1, U=X2=- XijX=X1- X2=2 X1 值。即信號(hào)處理單元4是用Υ=2 值來(lái)估計(jì)在傳感器(1)流過(guò)的流體流速V值。在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的時(shí)序控制單元5時(shí)序S 的工作時(shí)段S1和&中，使信號(hào)處理單元4在相同的工頻周期相位下分別采集信號(hào)&和信號(hào))(2值，有X= X1- &值消除了工頻干擾的影響；所述的時(shí)序控制單元5時(shí)序T的工作時(shí)段 T1和T2中，使信號(hào)處理單元4在相同的工頻周期相位下分別采集信號(hào)Z1和信號(hào)\值，有Z= Z1- Z2值消除了工頻干擾的影響；這樣使信號(hào)處理單元4用Y=X-Z值估計(jì)傳感器1流過(guò)的流體流速V值時(shí)也消除了工頻干擾的影響。在圖2中，信號(hào)處理單元4都是以A時(shí)間來(lái)采集信號(hào)&值、信號(hào)X2、信號(hào)\和信號(hào) Z2值。這樣，用Y=X-Z值時(shí)已更好地消除了工頻干擾的影響。
在上述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的信號(hào)處理單元4以Z值的相對(duì)變化量來(lái)度量與指示傳感器1感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的相對(duì)變化，可有相對(duì)變化率Δ來(lái)表不
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，采用的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，包括一個(gè)傳感器(1)、一個(gè)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元O)、一個(gè)信號(hào)放大單元(3)、一個(gè)信號(hào)處理單元(4)和一個(gè)時(shí)序控制單元(5)；其特征在于具體操作如下使所述的勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元( 按時(shí)序控制單元(5)的時(shí)序S輸出勵(lì)磁電流I使所述傳感器(1)內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B;由流速V的被測(cè)流體從傳感器(1)流過(guò)使傳感器(1)輸出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E，由信號(hào)放大單元C3)將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E放大后輸出信號(hào)U=X，由信號(hào)處理單元(4)采集信號(hào)U=X值來(lái)估計(jì)流過(guò)傳感器(1) 中的流體流速V值；所述的時(shí)序控制單元(5)的時(shí)序S中不間斷的插入工作時(shí)段T，在這個(gè)工作時(shí)段T中勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元( 的勵(lì)磁電流I=O使傳感器(1)內(nèi)不產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B，并把信號(hào)處理單元(4)采集的信號(hào)放大單元(3)輸出信號(hào)U值作為當(dāng)前信號(hào)X中的零點(diǎn)Z值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，其特征在于所述的信號(hào)處理單元(4)根據(jù)在時(shí)序S下采集的信號(hào)X值和在時(shí)序T下采集的信號(hào)Z值，計(jì)算得出 Y=X-Z,信號(hào)處理單元(4)即用消除了當(dāng)前信號(hào)零點(diǎn)Z值的Y值來(lái)估計(jì)傳感器(1)流過(guò)的流體流速V值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，其特征在于所述的時(shí)序控制單元(5)的時(shí)序S和時(shí)序T，總使信號(hào)處理單元在工頻周期的相同相位下分別采集信號(hào)X值和采集信號(hào)Z值，使信號(hào)處理單元(4)得出Y=X-Z值時(shí)消除了工頻干擾的影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，其特征在于所述的信號(hào)處理單元(4)以Z值的相對(duì)變化量來(lái)度量與指示傳感器(1)感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的相對(duì)變化。
5.一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，用于權(quán)利要求1所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法，包括一個(gè)傳感器(1)、一個(gè)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元O)、一個(gè)信號(hào)放大單元 (3)、一個(gè)信號(hào)處理單元(4)和一個(gè)時(shí)序控制單元(5)，其特征在于所述傳感器(1)的輸出經(jīng)所述的信號(hào)放大單元C3)后輸出到所述信號(hào)處理單元G)，信號(hào)處理單元(4)經(jīng)所述的時(shí)序控制單元( 連接所述勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元( ，由勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元O)輸出勵(lì)磁電流I使傳感器(1)內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)B ；所述的時(shí)序控制單元( 輸出時(shí)序S讓勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元O)分成工作時(shí)段S1和&分別用I=I1的恒電流和用I= I2=- I1的恒電流進(jìn)行正反向恒流勵(lì)磁方式工作，使所述的傳感器(1)內(nèi)分別產(chǎn)生正向磁場(chǎng)B的和反向磁場(chǎng)B，流速V的被測(cè)流體從傳感器(1)流過(guò)使傳感器(1)分別輸出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)E=E1和E=氏，對(duì)應(yīng)信號(hào)放大單元(3) 的輸出信號(hào)U分別是&和)(2，信號(hào)處理單元(4)分別采集信號(hào)&和信號(hào))(2值，并用X= X1-&值來(lái)估計(jì)在傳感器(1)流過(guò)的流體流速V值；其特征在于所述的時(shí)序控制單元(5)的時(shí)序S中不間斷的插入工作時(shí)段T，在時(shí)序T中讓勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)單元O)保持勵(lì)磁電流I=O使所述的傳感器(1)內(nèi)不產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)B，并將時(shí)序T中分成工作時(shí)段T1和T2,對(duì)應(yīng)信號(hào)放大單元(3)的輸出信號(hào)U分別是Z1和；信號(hào)處理單元(4)分別采集信號(hào)和信號(hào)值， 并用Z= Z1- 4值作為當(dāng)前信號(hào)χ中的零點(diǎn)ζ值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)處理單元(4)在時(shí)序S下采集信號(hào)&和信號(hào)值并得出的X= X1- X2值，在時(shí)序T下采集信號(hào)乙和信號(hào)4值并得出的Z= Z1- 4值；信號(hào)處理單元(4)再計(jì)算得出Y=x-Z，并用消除了當(dāng)前信號(hào)零點(diǎn)Z值的Y值來(lái)估計(jì)傳感器(1)流過(guò)的流體流速V值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的時(shí)序控制單元( 時(shí)序S的工作時(shí)段S1和&中，使信號(hào)處理單元在相同的工頻周期相位下分別采集信號(hào)&和信號(hào)&值，有X= X1- &值消除了工頻干擾的影響；所述的時(shí)序控制單元(5)時(shí)序T的工作時(shí)段T1和T2中，使信號(hào)處理單元在相同的工頻周期相位下分別采集信號(hào)4和信號(hào)4值，有Z= Z1- 4值消除了工頻干擾的影響；這樣使信號(hào)處理單元(4) 用Y=X-Z值估計(jì)傳感器(1)流過(guò)的流體流速V值時(shí)也消除了工頻干擾的影響。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)處理單元以Z值的相對(duì)變化量來(lái)度量與指示傳感器(1)感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的相對(duì)變化，可有相對(duì)變化率△來(lái)表示
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)零點(diǎn)的電磁流量計(jì)信號(hào)處理方法及系統(tǒng)，本發(fā)明是在電磁流量計(jì)由勵(lì)磁電流I產(chǎn)生磁場(chǎng)B的工作過(guò)程中不間斷地插入勵(lì)磁電流I=0的工作時(shí)段，利用I=0使磁場(chǎng)B=0下的流速感應(yīng)電勢(shì)E=0的特點(diǎn)，將此時(shí)信號(hào)放大單元的輸出信號(hào)U作為信號(hào)零點(diǎn)Z值進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，使可以用消除了動(dòng)態(tài)零點(diǎn)Z值的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)實(shí)際流速V值的進(jìn)行精確估計(jì)。顯然，本發(fā)明不但能消除零點(diǎn)變化對(duì)流速V測(cè)量的影響，而且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)零點(diǎn)的自動(dòng)校正，可以使新裝入工藝管道上的電磁流量計(jì)可直接投入運(yùn)行，而不必先要在流速V=0的條件下先作零點(diǎn)調(diào)整等操作。使電磁流量計(jì)的使用性能大大提高。同時(shí)，又可根據(jù)信號(hào)零點(diǎn)Z值的變化來(lái)對(duì)傳感器感應(yīng)電勢(shì)對(duì)稱性能的變化進(jìn)行度量與指示，以診斷傳感器的電極污染或絕緣性能等的變化情況。
文檔編號(hào)G01F1/58GK102435239SQ20111032596
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者李斌, 李航宇, 趙連福, 阮鍵俊, 高頌 申請(qǐng)人:上海大學(xué)