专利名称：电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电磁测量技术，特别是涉及一种电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置技术。
背景技术：
电磁流量计是依据法拉第电磁感应定律的工作原理，用来测量导电液体体积流量的仪表。电磁流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器组成，并连接显示、记录，积算，调节仪表或计算机网络，构成流量测量系统。
传感器安装在工艺管道上，它用来将导电液体的流速(流量)线性地变换成感应电势信号。转换器向传感器提供工作磁场的励磁电流，并接受其感应电势信号。将流速(流量)信号进行处理、放大并转换成为统一的、标准的电流信号、电压信号、频率信号以及数字通讯信号。供指示仪表、记录仪表，调节仪表和计算机网络实现对流量的远距离指示、记录、积算、控制与调节。
转换器由低频矩形波(双频、高频)恒流源励磁电路；差动前置放大器；具有低通滤波器的主放大器；同步采样、保持电路；模拟电流输出和频率输出及流量积算的变换电路；单片计算机CPU与外围存贮器、键盘显示驱动、数字通讯电路；辅助功能如状态报警、空管报警电路；电源电路等。单元电路组成构成测量系统。80年代到90年代期间，有一部分先进的产品采用了模拟量运算与数字量运算结合的先进技术(就是采用了上面所说的时分割乘法器做运算处理)，90年代以来，转换器已普遍进入以单片计算机为主体的数字智能化时代。
图1是典型数字型智能化转换器系统工作原理。可以看到转换器的基本硬件结构。尽管图中的测量电路中仍然少不了模拟器件，但这些仅仅是为了信号的线性放大，不是测量的主体。与早期的智能化转换器相比，附图1中所示电路，没有硬件的采样电路和积分电路，转换器完全是以软件的数字运算为主。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实时地检测传感器电极使用状况，及时发现电极异常的，对测量值记录实施管理的电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置，包括一传感器电极电阻测量电路，包括导管中的传感器二对称电极，分别连接二对称电极和导管接地端的前置放大器，连接前置放大器输出端的A/D转换器，以及分别连接二对称电极和导管接地端的恒流源，A/D转换器的输出端连接CPU；二对称电极的测量信号与恒流源比对后，经前置放大器和A/D转换器输入CPU；一时钟芯片和大容量FRAM存储器，分别连接转换器的CPU，用于按CPU设定的时间实时记录、按时保存传感器的流量测量值。
进一步地，所述CPU设定的时间分别为按每一小时保存一次、进到一天后按每天保存、进到一个月后按每月保存、进到一年后按年保存。
利用本实用新型提供的电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置，由于转换器中设有直接测量传感器电极电阻的测量电路，不仅能够在测量中经常判别导电流体是否充满管道，同时能够实时地检测传感器的电极是否被污染、覆盖，被腐蚀，检测流体导电性是否发生变化，并随时发出电极异常的提示信息；由于转换器中设有时钟芯片和大容量FRAM，按CPU设定的时间实时记录、按时保存传感器的流量测量值，就能在FRAM存储器中保留有当月每个小时的流量测量值，每4个小时的电极电阻值，也有前面一个月每天、每月的历史记录值；有了流量的历史记录，可以向用户提供同期使用流量的参考比较数值；有了电极电阻的历史记录值，可以为用户使用流量计的可靠性提供参考数据和维护的信息。
图1是现有技术中典型数字型智能化转换器的框图；图2是本实用新型实施例典型数字型智能化转换器的框图；图3是本实用新型实施例的传感器电极电阻测量电路框图；图4是本实用新型实施例中流量信号与电极电阻测量波形的时序关系图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
如图2所示，本实用新型实施例所提供的一种电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置，在典型数字型智能化转换器中加入传感器电极电阻测量电路；如图3所示，所述转换器的传感器电极电阻测量电路，包括导管中的传感器二对称电极A、B，分别连接二对称电极A、B和导管接地端的前置放大器，连接前置放大器输出端的A/D转换器，以及分别连接二对称电极A、B和导管接地端的恒流源，A/D转换器的输出端连接CPU；二对称电极A、B的测量信号与恒流源比较后，经前置放大器和A/D转换器输入CPU。
流量信号与电极电阻测量波形的时序关系如图4所示，其中，T1是流量信号的正半周，T2是流量的负半周，t1是正半周流量信号的采样时间，t2是负半周流量信号的采样时间；T3是恒流源流过电极A对流体电阻的电压，T4是恒流源流过电极B对流体电阻的电压，t3是正半周电极电阻测量的采样时间，t4是负半周电极电阻测量的采样时间。CPU可按时序分时测得流量信号和电极对流体的电压信号。由于流过电极对流体间电阻的电流一定，所以可以分别测量出流量和电极电阻。
如图2所示，本实用新型实施例电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置在典型数字型智能化转换器中加入时钟芯片和大容量FRAM存储器，由CPU设定将测量流量值按1小时保存一次，进到一天后按每天保存，进到一个月后按每月保存，进到一年后按年保存。同时将检测的电极电阻值每4个小时保存一次，然后进位到天、月和年保存。也就是说，在FRAM存储器中保留有当月每个小时的流量测量值，每4个小时的电极电阻值，也有前面一个月每天、每月的历史记录值。
本实用新型实施例中使用的前置放大器、A/D转换器、时钟芯片、大容量FRAM存储器和CPU芯片都为本领域技术人员所熟悉的现有技术，本说明书就不作进一步地具体说明了。
在本实用新型实施例中，使用恒流源法的电极电阻检测电路，能够线性地检测电极电阻值，在200m以内测量不受信号线电缆长度的影响。电极异常报警可通过菜单设置，适用于不同电导率的流体介质。软件设计的空管报警固定在大于最低电导率的电极电阻以上，不需要设置报警上限。
菜单可以设置历史记录的开始时间。软件可以选择测量数据记录的间隔时间。
权利要求1.一种电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置，其特征是，包括一传感器电极电阻测量电路，包括导管中的传感器二对称电极，分别连接二对称电极和导管接地端的前置放大器，连接前置放大器输出端的A/D转换器，以及分别连接二对称电极和导管接地端的恒流源，A/D转换器的输出端连接CPU；二对称电极的测量信号与恒流源比对，经前置放大器和A/D转换器输入CPU；一时钟芯片和大容量FRAM存储器，分别连接转换器的CPU，用于按CPU设定的时间实时记录、按时保存传感器的流量测量值。
专利摘要本实用新型公开一种电磁流量计转换器的电极电阻测量和测量值记录管理装置，涉及电磁测量技术领域；该装置包括一传感器电极电阻测量电路，包括导管中的传感器二对称电极，分别连接二对称电极和导管接地端的前置放大器，连接前置放大器输出端的A/D转换器，以及分别连接二对称电极和导管接地端的恒流源，二对称电极的测量信号与恒流源比对，经前置放大器和A/D转换器输入CPU；一时钟芯片和大容量FRAM存储器，分别连接转换器的CPU，用于按CPU设定的时间实时记录、按时保存传感器的流量测量值。本实用新型能够实时地检测传感器电极使用状况，及时发现电极的异常，对测量值记录实施管理。
文档编号G01R27/02GK2916587SQ20062004296
公开日2007年6月27日 申请日期2006年6月20日 优先权日2006年6月20日
发明者马博, 李兴化 申请人:浦瑞斯仪表(上海)有限公司