高精度气体涡轮流量计的制作方法

1.本实用新型涉及涡轮流量计技术领域，特别是涉及高精度气体涡轮流量计。


背景技术：

2.气体涡轮流量计主要用于工业管道中空气,氮气,氧气,氢气,沼气,天然气,蒸汽等介质流体的流量测量,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。气体涡轮流量计采用压电应力式传感器,其检测信号在工作过程中会受到管道压力瞬间降低产生很大的压差，造成检测信号产生波动，且波动产生的机械尖峰噪声也会干扰信号精度，严重影响气体涡轮流量计的检测精度。
3.所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种高精度气体涡轮流量计。
5.其解决的技术方案是：高精度气体涡轮流量计，包括流量传感器、流量信号处理单元和控制器，所述流量信号处理单元包括带通滤波放大调理电路和陷波调节电路，所述带通滤波放大调理电路的输入端连接流量传感器的信号输出端，所述带通滤波放大调理电路的输出端连接所述陷波调节电路的输入端，所述陷波调节电路的输出端连接所述控制器。
6.优选的，所述带通滤波放大调理电路包括电阻r1，电阻r1的一端连接所述流量传感器的信号输出端，电阻r1的另一端通过电容c1接地，并通过电阻r2连接电容c2的一端和运放器ar1的输出端，电容c2的另一端连接运放器ar1的同相输入端，并通过并联的电阻r3和电容c3接地，运放器ar1的反相输入端通过电阻r4接地，并通过电容c4连接运放器ar1的输出端。
7.优选的，所述陷波调节电路包括电感l1和电容c5，电感l1和电容c5的一端连接运放器ar1的输出端，电感l1的另一端连接电阻r5的一端，电阻r5和电容c5的另一端连接所述控制器，并通过电阻r6接地。
8.优选的，所述控制器为单片机。
9.通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置流量信号处理单元对流量传感器输出的压电信号进行处理，有效避免管道内部产生瞬间压差时对压电检测信号产生波动影响，提升压电检测信号输出的稳定性和精确性，并通过陷波处理有效消除机械尖峰噪声频率，保证控制器对检测信号接收精度，进而极大地提升了气体涡轮流量计的计量精度。
附图说明
10.图1为本实用新型流量信号处理单元的电路原理图。
具体实施方式
11.有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
12.下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
13.高精度气体涡轮流量计，包括流量传感器、流量信号处理单元和控制器，流量信号处理单元包括带通滤波放大调理电路和陷波调节电路，所述带通滤波放大调理电路的输入端连接流量传感器的信号输出端，所述带通滤波放大调理电路的输出端连接所述陷波调节电路的输入端，所述陷波调节电路的输出端连接所述控制器。
14.带通滤波放大调理电路包括电阻r1，电阻r1的一端连接所述流量传感器的信号输出端，电阻r1的另一端通过电容c1接地，并通过电阻r2连接电容c2的一端和运放器ar1的输出端，电容c2的另一端连接运放器ar1的同相输入端，并通过并联的电阻r3和电容c3接地，运放器ar1的反相输入端通过电阻r4接地，并通过电容c4连接运放器ar1的输出端。
15.陷波调节电路包括电感l1和电容c5，电感l1和电容c5的一端连接运放器ar1的输出端，电感l1的另一端连接电阻r5的一端，电阻r5和电容c5的另一端连接所述控制器，并通过电阻r6接地。
16.本实用新型的具体工作流程及原理为：流量传感器对管道内的气体流量进行检测，并转换成压电信号进行输出，为了保证对压电检测信号处理的准确性，首先采用带通滤波放大调理电路对压电检测信号进行调节；其中，电阻r1与电容c1形成rc低通滤波对检测信号进行降噪，然后再送入运放器ar1中进行信号增强调节，电阻r2、r3与电容c2、c3在运放过程中形成二阶rc带通滤波网络，在运放器ar1的驱动下对压电检测信号进行选频处理，很好地滤除外部高频杂波干扰，提升检测信号精度；同时，电容c4在运放过程中起到信号补偿的作用，避免管道内部产生瞬间压差时对压电检测信号产生波动影响，提升压电检测信号输出的稳定性。
17.陷波调节电路中利用rlc陷波器原理对运放器ar1的输出信号进行陷波降噪处理，有效消除机械尖峰噪声频率，保证控制器对检测信号接收精度。具体设置时，控制器为单片机，通过单片机对接收到的检测信号进行波形分析处理后计算出管道内的气体实时流量，并通过积算后将流量数据送至显示单元。
18.综上所述，本实用新型通过设置流量信号处理单元对流量传感器输出的压电信号进行处理，有效避免管道内部产生瞬间压差时对压电检测信号产生波动影响，提升压电检测信号输出的稳定性和精确性，并通过陷波处理有效消除机械尖峰噪声频率，保证控制器对检测信号接收精度，进而极大地提升了气体涡轮流量计的计量精度。
19.以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。


技术特征：
1.高精度气体涡轮流量计，包括流量传感器、流量信号处理单元和控制器，其特征在于：所述流量信号处理单元包括带通滤波放大调理电路和陷波调节电路，所述带通滤波放大调理电路的输入端连接流量传感器的信号输出端，所述带通滤波放大调理电路的输出端连接所述陷波调节电路的输入端，所述陷波调节电路的输出端连接所述控制器。2.根据权利要求1所述高精度气体涡轮流量计，其特征在于：所述带通滤波放大调理电路包括电阻r1，电阻r1的一端连接所述流量传感器的信号输出端，电阻r1的另一端通过电容c1接地，并通过电阻r2连接电容c2的一端和运放器ar1的输出端，电容c2的另一端连接运放器ar1的同相输入端，并通过并联的电阻r3和电容c3接地，运放器ar1的反相输入端通过电阻r4接地，并通过电容c4连接运放器ar1的输出端。3.根据权利要求2所述高精度气体涡轮流量计，其特征在于：所述陷波调节电路包括电感l1和电容c5，电感l1和电容c5的一端连接运放器ar1的输出端，电感l1的另一端连接电阻r5的一端，电阻r5和电容c5的另一端连接所述控制器，并通过电阻r6接地。4.根据权利要求3所述高精度气体涡轮流量计，其特征在于：所述控制器为单片机。

技术总结
本实用新型公开了高精度气体涡轮流量计，包括流量传感器、流量信号处理单元和控制器，流量信号处理单元包括带通滤波放大调理电路和陷波调节电路，本实用新型通过设置流量信号处理单元对流量传感器输出的压电信号进行处理，有效避免管道内部产生瞬间压差时对压电检测信号产生波动影响，提升压电检测信号输出的稳定性和精确性，并通过陷波处理有效消除机械尖峰噪声频率，保证控制器对检测信号接收精度，进而极大地提升了气体涡轮流量计的计量精度。度。度。


技术研发人员：李亚威
受保护的技术使用者：河南天信仪表有限公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2022/3/8