一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油生產(chǎn)測(cè)井領(lǐng)域儀器的驅(qū)動(dòng)電路，尤其是涉及一種用于多相流流量測(cè)量的雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁流量計(jì)作為一種新型流量測(cè)量?jī)x器廣泛地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域如酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)及各種漿液等導(dǎo)電液體的流量測(cè)量。雖然目前現(xiàn)有的低頻電磁流量計(jì)具有零點(diǎn)穩(wěn)定性好，但是儀器的響應(yīng)速度慢，低頻尖峰噪聲和流體流動(dòng)噪聲得不到抑制，雙頻勵(lì)磁這種創(chuàng)新的方式是在低頻率上疊加高頻率，利用高頻和低頻勵(lì)磁方式各自優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，消除各自的缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為解決上述不足，提供一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，包括傳感器、雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路、供電及信號(hào)耦合電路、電源產(chǎn)生電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，傳感器分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路連接供電及信號(hào)耦合電路，供電及信號(hào)耦合電路連接電源產(chǎn)生電路，電源產(chǎn)生電路分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路、供電及信號(hào)耦合電路和雙頻勵(lì)磁控制電路。
[0006]本實(shí)用新型還有這樣一些技術(shù)特征:
[0007]所述的雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路包括共模抑制電路、雙路濾波電路、放大電路、濾波放大電路、反相電路、采樣保持電路和壓/頻轉(zhuǎn)換電路，共模抑制電路連接雙路濾波電路，雙路濾波電路連接放大電路，放大電路連接濾波放大電路，濾波放大電路連接反相電路，反相電路連接采樣保持電路，采樣保持電路連接壓/頻轉(zhuǎn)換電路。
[0008]所述的雙頻勵(lì)磁控制電路包括雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路和雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路，雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路連接雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路。
[0009]所述的雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路提供控制信號(hào)來(lái)控制雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路。
[0010]本實(shí)用新型具有如下有益的效果:
[0011]本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定性強(qiáng)、測(cè)量精度高，可有效抑制工頻干擾，既實(shí)現(xiàn)了高頻勵(lì)磁方式的低頻尖峰噪聲、流體流動(dòng)噪聲抑制和快速響應(yīng)，又保持了低頻勵(lì)磁方式的零點(diǎn)穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2本實(shí)用新型的雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路圖；
[0014]圖3本實(shí)用新型的雙頻勵(lì)磁控制電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0016]實(shí)施例1
[0017]一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，包括傳感器1、雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路2、供電及信號(hào)耦合電路11、電源產(chǎn)生電路12和雙頻勵(lì)磁控制電路3，傳感器I分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路2和雙頻勵(lì)磁控制電路3，雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路2連接供電及信號(hào)耦合電路11，供電及信號(hào)耦合電路11連接電源產(chǎn)生電路12，電源產(chǎn)生電路12分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路2、供電及信號(hào)耦合電路11和雙頻勵(lì)磁控制電路3，所述的雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路2包括共模抑制電路4、雙路濾波電路5、放大電路6、濾波放大電路7、反相電路8、采樣保持電路9和壓/頻轉(zhuǎn)換電路10，共模抑制電路4連接雙路濾波電路5，雙路濾波電路5連接放大電路6，放大電路6連接濾波放大電路7，濾波放大電路7連接反相電路8，反相電路8連接采樣保持電路9，采樣保持電路9連接壓/頻轉(zhuǎn)換電路10，所述的雙頻勵(lì)磁控制電路3包括雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路13和雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路14，雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路13連接雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路14，所述的雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路提供控制信號(hào)來(lái)控制雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路。
[0018]實(shí)施例2
[0019]測(cè)量系統(tǒng)的工作過(guò)程:雙頻勵(lì)磁控制電路中雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路提供控制信號(hào)來(lái)控制雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路，將得到的雙頻方波勵(lì)磁信號(hào)加到傳感器線圈上，線圈內(nèi)電流變化使傳感器磁極間產(chǎn)生磁場(chǎng)，導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)傳感器時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即電極感應(yīng)信號(hào)。電極感應(yīng)信號(hào)進(jìn)入雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路，經(jīng)過(guò)共模抑制、雙頻濾波、放大、濾波放大、反相、采樣和壓頻轉(zhuǎn)換處理后，由信號(hào)耦合電路經(jīng)單芯電纜傳送出去，并進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。其中測(cè)量系統(tǒng)中的供電和電源產(chǎn)生電路同時(shí)為雙頻勵(lì)磁控制電路和雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路的芯片提供穩(wěn)定的電壓源。
[0020]如圖2所示，雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路是整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的重要組成部分之一，其作用是將傳感器pole_A*p0le_B兩端的電極感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行共模抑制、濾波、放大并轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)輸出。電極感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過(guò)共模抑制電路可消除第一級(jí)的共模信號(hào)，將雙端輸入變成單端輸出，采用雙路濾波電路可濾除50Hz工頻噪聲，再經(jīng)放大、濾波后，利用反相器得到相差半周期的流量信號(hào)，利用采樣保持電路對(duì)正負(fù)周期信號(hào)進(jìn)行采樣，后經(jīng)壓/頻轉(zhuǎn)換電路，將流量的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率形式，最后將得到的頻率信號(hào)SIG送入供電及信號(hào)耦合電路。
[0021]如圖3所示，Ctrl_AU Ctrl_A2為相差半周期的方波控制信號(hào)，Ctrl_Al為高電平時(shí)Ctrl_B2信號(hào)也為高電平，三極管T11、T6工作在放大區(qū)，T10、T7基極電位為高電平，Ctrl_A2、Ctrl_Bl信號(hào)為低電平，三極管T9、T8、T4、T5截止，T10、T7用作開(kāi)關(guān)管，工作在飽和區(qū)，loop_A端輸出電壓為高電平；T8、T5工作在截止區(qū)，100?_8端電壓低，驅(qū)動(dòng)線圈工作；在Ctrl_Al信號(hào)的負(fù)半周期以及Ctrl_A2信號(hào)的正負(fù)半周期，分析情況同上，這樣，就得到了高低頻矩形方波。U5B和T14及電阻構(gòu)成了恒流源，VCC為T(mén)14提供基極偏置電壓，U5B的5端電壓由電阻R33、R34分壓產(chǎn)生，根據(jù)放大器“虛短”的特性，6端電壓和5端電壓相同，因此R30上流過(guò)的電流大小是恒定的。這樣，Ctr 1_Al、Ctr 1_A2控制方波相差半周期使得上下兩部分的對(duì)稱(chēng)電路交替導(dǎo)通，并且產(chǎn)生穩(wěn)定的勵(lì)磁電流，驅(qū)動(dòng)線圈工作，達(dá)到恒流勵(lì)磁的目的。電路中，采用DC2、DC3雙電源供電，保證勵(lì)磁線圈兩端電壓不至過(guò)低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，包括傳感器、雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路、供電及信號(hào)耦合電路、電源產(chǎn)生電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，其特征在于:傳感器分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路連接供電及信號(hào)耦合電路，供電及信號(hào)耦合電路連接電源產(chǎn)生電路，電源產(chǎn)生電路分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路、供電及信號(hào)耦合電路和雙頻勵(lì)磁控制電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路包括共模抑制電路、雙路濾波電路、放大電路、濾波放大電路、反相電路、采樣保持電路和壓/頻轉(zhuǎn)換電路，共模抑制電路連接雙路濾波電路，雙路濾波電路連接放大電路，放大電路連接濾波放大電路，濾波放大電路連接反相電路，反相電路連接采樣保持電路，采樣保持電路連接壓/頻轉(zhuǎn)換電路。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的雙頻勵(lì)磁控制電路包括雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路和雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路，雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路連接雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路。
4.如權(quán)利要求3所述的一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的雙頻控制信號(hào)產(chǎn)生電路提供控制信號(hào)來(lái)控制雙頻勵(lì)磁方波產(chǎn)生電路。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種雙頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，包括傳感器、雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路、供電及信號(hào)耦合電路、電源產(chǎn)生電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，傳感器分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路連接供電及信號(hào)耦合電路，供電及信號(hào)耦合電路連接電源產(chǎn)生電路，電源產(chǎn)生電路分別連接雙頻勵(lì)磁信號(hào)處理電路、供電及信號(hào)耦合電路和雙頻勵(lì)磁控制電路，本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定性強(qiáng)、測(cè)量精度高，可有效抑制工頻干擾，既實(shí)現(xiàn)了高頻勵(lì)磁方式的低頻尖峰噪聲、流體流動(dòng)噪聲抑制和快速響應(yīng)，又保持了低頻勵(lì)磁方式的零點(diǎn)穩(wěn)定性。
【IPC分類(lèi)】G01F1-60
【公開(kāi)號(hào)】CN204286517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420770732
【發(fā)明人】孔令富, 孔德明, 孔維航, 陳曉玉, 李英偉, 趙立武, 許建東, 杜勝雪, 李雷
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日