本發(fā)明涉及電磁流量計技術領域，特別涉及一種兩線制串聯(lián)方式高效儲能電路。

背景技術：

電磁流量計是一種依據(jù)法拉第電磁感應定律來測量導電液體體積流量的儀表。其由勵磁線圈將磁場施加給被測流體，從而通過檢測磁場中運動流體的感應電動勢并進行相應的信號處理實現(xiàn)流量準確測量。電磁流量計由于其傳感器自身結(jié)構(gòu)設計及其測量原理使得其輸出信號中摻雜了大量的噪聲，如正交干擾(微分干擾)、同相干擾(渦流效應)、工頻干擾(共模干擾、串模干擾)、極化噪聲、流動噪聲及漿液噪聲等。這些噪聲頻帶遍布信號帶寬，且幅值甚至超過信號的幅值。為消除這些噪聲的影響，目前應用中主要從勵磁方式和信號處理兩方面考慮。故而，電磁流量計的勵磁控制技術和信號處理技術是電磁流量計的關鍵。

電磁流量計測量口徑越大功耗越大，又由于兩線制電磁流量計屬于低功耗產(chǎn)品，環(huán)路供電的電流限制在4-20ma范圍內(nèi)，導致兩線制電磁流量計普遍口徑較小，試用范圍窄，目前兩線制電磁流量計傳統(tǒng)取電是經(jīng)過環(huán)路上并聯(lián)取電，由于并聯(lián)取電，系統(tǒng)工作，通信等要分總線上的電流，由于總線電流很低，只有4-20ma，經(jīng)過分流后，供給勵磁驅(qū)動的能量就很有限，這樣就造成了能量供應不足的狀況發(fā)生，或者在環(huán)路低電流的條件下無法正常工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種通過串聯(lián)取電及儲能方式，提升了能量的利用效率，增強了磁場強度，增強了原始信號，提升信噪比，保障了儀表穩(wěn)定準確計量的兩線制串聯(lián)方式高效儲能電路。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種兩線制串聯(lián)方式高效儲能電路，包括控制電路、勵磁裝置、感應電極、信號處理電路、電源管理電路和儲能電路，所述控制電路的電流輸出端與所述勵磁裝置通過線路連接，所述感應電極置于所述勵磁裝置的一側(cè)，所述感應電極感應所述勵磁裝置處的感應電動勢，所述感應電極的信號輸出端與所述信號處理電路的信號輸入端通過線路連接，所述信號處理電路的信號輸出端與所述控制電路的信號輸入端通過線路連接，所述控制電路根據(jù)感應電動勢控制勵磁裝置進行變頻勵磁，所述控制電路的電流輸入端與所述電源管理電路的電流輸出端連接，所述電源管理電路的電流輸入端與所述儲能電路的電流輸出端連接，所述儲能電路的電流輸出端還與所述勵磁裝置連接。

本發(fā)明的有益效果是：通過如上，將利用能量效率達到最大化，從而能夠在有限的功率條件下，提供更強的磁場，有效提高低功耗兩線制電磁流量計的測量范圍；再者通過儲能電路直接對勵磁裝置進行勵磁，減少中間能量的浪費。

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步，還包括通信電路，所述通信電路與所述控制電路通過線路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通信電路便于外部對控制電路進行數(shù)據(jù)傳輸和控制。

進一步，還包括按鍵電路，所述按鍵電路與所述控制電路通過線路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：按鍵電路便于對控制電路進行控制和參數(shù)設置。

進一步，還包括顯示裝置，所述顯示裝置與所述控制電路通過線路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：顯示裝置便于對檢測結(jié)果和測試過程中的數(shù)據(jù)進行顯示。

進一步，所述控制電路向所述勵磁裝置輸出電流4～20ma。

采用上述進一步方案的有益效果是：增大測試范圍，提升測試精度。

進一步，所述信號處理電路包括信號放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述信號放大單元的信號輸入端與所述感應電極的信號輸出端連接，所述信號放大單元的信號輸出端和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的信號輸入端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的信號輸出端與所述控制電路的信號輸入端連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：信號放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)對感應電極的檢測信號進行信號放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，提升檢測數(shù)據(jù)精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種兩線制串聯(lián)方式高效儲能電路的模塊框圖；

圖2為信號處理電路的模塊框圖；

圖3為勵磁裝置串聯(lián)取電產(chǎn)生的原始信號的變化示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、控制電路，2、勵磁裝置，3、感應電極；

4、信號處理電路，41、信號放大單元，42、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；

5、電源管理電路，6、儲能電路，7、通信電路，8、按鍵電路，9、顯示裝置。

圖3中的b代表信號強度，t代表時間。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1至3所示，一種兩線制串聯(lián)方式高效儲能電路，包括控制電路1、勵磁裝置2、感應電極3、信號處理電路4、電源管理電路5和儲能電路6，所述控制電路1的電流輸出端與所述勵磁裝置2通過線路連接，所述感應電極3置于所述勵磁裝置2的一側(cè)，所述感應電極3感應所述勵磁裝置2處的感應電動勢，所述感應電極3的信號輸出端與所述信號處理電路4的信號輸入端通過線路連接，所述信號處理電路4的信號輸出端與所述控制電路1的信號輸入端通過線路連接，所述控制電路1根據(jù)感應電動勢控制勵磁裝置2進行變頻勵磁，所述控制電路1的電流輸入端與所述電源管理電路5的電流輸出端連接，所述電源管理電路5的電流輸入端與所述儲能電路6的電流輸出端連接，所述儲能電路6的電流輸出端還與所述勵磁裝置2連接。

本實施例控制電路1向勵磁裝置2通電進行激勵，勵磁裝置2的線圈上有電流流過，會產(chǎn)生磁場，當勵磁電流達到穩(wěn)態(tài)，電流不在變化，就會在空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，根據(jù)法拉第電磁感應定律，在磁場中，運動的電荷會產(chǎn)生電動勢，勵磁裝置2與感應電極3之間會產(chǎn)生電動勢e，如圖3所示，由于感應電極3感應電動勢e，生成感應信號，通過信號處理電路4對感應信號進行信號處理，并將處理后的感應信號輸出至控制電路1，測量的流量的信號越大，勵磁裝置2線圈上的線圈電流越大，感應信號顯示的電動勢e也越大，當線圈電流越大達到設定電流閥值，控制電路1控制勵磁裝置2線圈上的線圈電流，采用對應的勵磁頻率進行勵磁，采用提高勵磁頻率，將多余的能量利用上，頻率越高，響應速度越快，這樣既解決了響應速度問題，也將能量合理利用；再者通過儲能電路6直接對勵磁裝置2進行勵磁，減少中間能量的浪費，勵磁時，儲能電路6釋放能量，讓勵磁裝置2很快達到磁飽和，當勵磁結(jié)束后，關閉勵磁，對儲能電路6進行儲能，這樣動態(tài)循環(huán)，保障能量穩(wěn)定，提高了能源利用效率，減少過程中的損耗，從而大大提升了性能，同時增強了原始信號，提升信噪比，保障了儀表穩(wěn)定準確計量。

優(yōu)選的，還包括通信電路7，所述通信電路7與所述控制電路1通過線路連接。

本實施例的通信電路7通過與控制電路1連接，實現(xiàn)外部裝置通過無線信號向控制電路1發(fā)送控制信號，對控制電路1進行控制，也可以通過通信電路7向外部傳輸檢測數(shù)據(jù)，便于進行數(shù)據(jù)分析。

優(yōu)選的，還包括按鍵電路8，所述按鍵電路8與所述控制電路1通過線路連接。

本實施例的按鍵電路8可以向控制電路1發(fā)送控制信號，便于對控制電路1的控制，也可以對控制電路1的參數(shù)進行設置，使得控制電路1運作能適應各種測試條件的需要，提升測試精準性和適用范圍。

優(yōu)選的，還包括顯示裝置9，所述顯示裝置9與所述控制電路1通過線路連接。

本實施例的顯示裝置9能實時對檢測結(jié)果和測試過程中的數(shù)據(jù)進行顯示，便于測試人員進行實時調(diào)整，以使本裝置適應不同的測試環(huán)境。

優(yōu)選的，所述控制電路1向所述勵磁裝置2輸出電流4～20ma。

本實施例的控制電路1向所述勵磁裝置2輸出電流4～20ma，可以增大勵磁裝置2的測試范圍，提升測試精度。

優(yōu)選的，如圖2所示，所述信號處理電路4包括信號放大單元41和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元42，所述信號放大單元41的信號輸入端與所述感應電極3的信號輸出端連接，所述信號放大單元41的信號輸出端和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元42的信號輸入端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元42的信號輸出端與所述控制電路1的信號輸入端連接。

本實施例的感應電極3感應信號只有幾十微伏的級別，控制電路1無法有效識別，就必須通過信號放大單元41進行信號放大處理，放大完后，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換單元42的模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成控制電路1可以識別的數(shù)字信號，通過控制電路1的內(nèi)部算法計算得出當前流量值，根據(jù)當前流量值和儀表設置的量程相比較，輸出對應的4-20ma線圈電流信號。

本裝置通過智能變頻控制，將利用能量效率達到最大化，從而能夠在有限的功率條件下，提供更強的磁場，有效提高低功耗兩線制電磁流量計的測量范圍；電極進行工藝處理，降低了信號中的噪聲干擾，信噪比增加，實現(xiàn)了更加精確的測量，獲得了誤差較小的數(shù)據(jù)；再者通過儲能電路6直接對勵磁裝置2進行勵磁，減少中間能量的浪費，勵磁時，儲能電路6釋放能量，讓勵磁裝置2很快達到磁飽和，當勵磁結(jié)束后，關閉勵磁，對儲能電路6進行儲能，這樣動態(tài)循環(huán)，保障能量穩(wěn)定，提高了能源利用效率，減少過程中的損耗，從而大大提升了性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。