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耐高温现场显示涡街流量计

产品时间:2019-01-30

简要描述:

耐高温现场显示涡街流量计采用精简、高效的低功耗新型数字信号处理电路,经多年研究改进,放弃了难于解决下限不规则波的二代纯软件滤波处理方案。创造性采用了自适应电荷匹配放大,自适应增益变换和模糊自适应跟踪滤波的前端预处理硬件,按zui现代的FIR滤波,窗函数和FFT频谱分析等小波信号理论进行时域和频域多元化软件处理。

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耐高温现场显示涡街流量计电气参数

供电15~24VDC/4-20mA(-20%~+15%)

1 二线4~20mA线性校正电流输出(24V时回路负载≤500Ω)。

2 光隔离程控脉冲输出:高电平≥5V(供电电压-1V);低电平<0.5V;含1K上拉电阻的集电极开路输出。 需另供12-24V电源。

3 测温支持Pt100和Pt1000,测压支持硅压阻式压力传感器。

4 通讯支持HART协议通用命令和少量专有扩展命令

流量测量范围请参见相关结构表体的选型表。

耐高温现场显示涡街流量计描述

     VT2W二线制新三代涡街流量计电路,其信号测量电路分为MSP混合自适应数字信号处理模块和改进的经典模拟放大滤波电路两种,以应对各种复杂的现场环境。

 

(一)MSP混合自适应数字信号处理型前端电路:

采用精简、高效的低功耗新型数字信号处理电路,经多年研究改进,放弃了难于解决下限不规则波的二代纯软件滤波处理方案。创造性采用了自适应电荷匹配放大,自适应增益变换和模糊自适应跟踪滤波的前端预处理硬件,按zui现代的FIR滤波,窗函数和FFT频谱分析等小波信号理论进行时域和频域多元化软件处理。按模糊自适应的理念对A/D转换采集的涡街信号进行MSP-混合数字信号处理,采用4段大区间自适应跟踪滤波,较好解决了由于流量介质密度和粘度的不确定性引起的涡街电路工作频率的大幅偏差,使滤波频带与现场工作不符从而引起测量大幅失真的难题。并独创了由波形匹配和信噪比确定测量下限的流量波形分析理念,对长期困扰涡街流量计抗震差,下限不稳定,抗50Hz电磁干扰差等的问题有了很大改善。新增了手动设置模式能对工作参数进行精确设置。由硬件和软件混合处理,时域和频域混合计算后输出与流量对应的频率可在很大的流量范围内准确测量气体、液体和蒸汽的流量。

 

(二)改进的经典模拟放大滤波型前端电路:

新的模拟放大滤波型前端电路提高了输入阻抗,从而减少了低频端的波形失真。将K1-1//5位由电阻改为82P电容,使对DN25以下的小口径测气有更好的适用性。按1-2-5-10进率重新调整了K2和K3滤波电容参数,兼顾了DN15-20,对DN350以上的滤波略有减弱。同时K2和K3对称有利于同步调整。改进了光隔脉冲输出部分电路,对高频和输出驱动的适应性有一定提高。增加了电源输入部分的滤波和保护,提高了可靠性和抗电源噪声干扰能力。开关参数用法详见附表。

 

(三)后端流量计算显示电路:

MSP数字型和模拟型都采用同样的后端主控板(两种放大电路可互换)。可由中文/英文提示软件菜单选定适应各种口径和各类测量介质区段(仅MSP型)。数据处理后由12864液晶显示。信号远传电路二线制用4-20mA电流输出并可加HART通讯。另有一路隔离的程控脉冲,可设为输出原始频率//0-1KHZ线性频率//定标工程脉冲//上或下限报警。

1) 脉冲输出方式:

A、 信号频率输出:直接实时输出探头检测信号的频率。

B、 频率输出:输出转换后频率,频率值按满度流量输出1000Hz线性计算。

C、 脉冲数出:输出转换后脉冲,脉冲个数按照每个计算周期的累积流量除以脉冲当量计算,zui大每个计算周期只允许输出1000个脉冲,如果计算周期内实际脉冲数大于1000个,则自动累计到下一个计算周期输出;zui小每个周期只允许输出4个脉冲,如果计算周期内实际脉冲数不足4个脉冲,则自动累计到下一个计算周期输出;输出脉冲的有效电平为高电平。注意:工程师需要根据当前适用对象,设置合适的脉冲当量因子。

D、 上限报警输出高于设置的报警流量输出报警,报警电平三极管导通为低。

E、 下限报警输出低于设置的报警流量输出报警,报警电平三极管导通为低。

2) 电流输出:

电流输出为线性4-20mA,输出范围为[4-22.4]mA。当瞬时流量小于等于下限切除流量时,或者信号频率为0时,输出4mA电流;其他情况电流按照切除流量输出4mA,满度流量输出20mA线性计算输出电流值,如果计算出的电流值超过22.4mA,则zui高输出22.4mA。

3) 频段选择:

根据涡街信号的频率范围划分4个频段,分别是1~150Hz、5~700Hz、24~1500Hz、54~2200Hz。用户可根据变送器的使用对象,在工程师菜单中设置适合的频段。注意,如果频段设置与信号对象不符,变送器会工作不正常。

4) MSP参数设置:

新增了MSP参数设置开关,设为关时使用频段选择的自适应方式工作。当设为开后可按其后设定的下限频率、量程比、信号选择(高或低频)、放大增益选择、下限切除时的信号电压值等5个参数对前端DSP信号处理器进行精细设定。从而可进一步抵抗干扰。注意:与前端DSP相关的参数设置必须在断电后重新上电时才能生效。如果参数设置与信号对象不符,变送器会工作不正常

5) HART功能:

变送器支持HART功能,所支持的HART命令和详细描述见《HART通讯》章节。

6) 使用环境:

由于使用环境温度不同,LCD屏的显示响应速度也有变化,在低温下如果LCD刷新速度过快会造成显示不清晰。采用工程师菜单内的《环境温度》选项,设置选择LCD屏幕的刷新速度为-20℃可在低温场合使用

 

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