专利名称：一种电磁流量计及其提高在线检测精确度的方法
技术领域：
本发明属流量测量仪表电磁流量计技术领域，具体涉及一种电磁流量计及其提高在线检测精确度的方法。
背景技术：
大口径电磁流量计已在给排水，污水处理行业中得到广泛使用。一般，一个大、中城市的自来水公司就要用300～500台。根据计量法的规定，用于贸易结算，环境保护方面的计量仪表必须要实行强制检定。即每年要周期检定，要把大口径电磁流量传感器从管线上拆下来，送到工厂的流量标准装置上去标定。这样做会有许多实际的困难必须停水，停水会影响到城市供水，关系到千百万老百姓的生活；那么多数量的仪表要拆、吊、运、装、送到工厂流量标准装置标定，工作量很大，费用也很大，用户难以承受。因此，几乎所有的自来水公司都无法采用这种方法做周期检定。为解决上述困难，近几年来，逐渐采用电参数在线检测的方法。即在现场通过对流量计的各项电性能的测试来确定流量计的精度有无变化。这一方法给用户带来极大的方便和利益，受到广大用户的欢迎。但在实践中发现有以下几个问题急待解决①有些电参数无法检测。如信号电缆、励磁电缆的性能、电极的泄漏；②与流量计精度有直接对应关系的励磁线圈的圈数无法精确测量。这使得在线检测的结论不客观，在线检测的精度远低于流量计的自身精度。
以前用万用表电阻档直接测量线圈的铜电阻，传感器在生产过程中，测量线圈的铜电阻R0(t0)，并记录环境温度t0，将此数据提供给用户，作为在线检测比较的依据；在用户在线检测时，用同样方法测得线圈铜电阻R0(t)，t为环境温度，因为环境温度不相同，无法比对。这种方法存在以下问题线圈是安装在导管与外壳之间的密闭腔体内，线圈的温度与环境温度不可能同步变化；在使用中，线圈的温度不仅受环境温度的影响，还受到被测介质温度的影响。所以，用环境温度t来表示线圈的温度显然会有较大的误差。
对于外壳防护等级为IP67/IP68结构的传感器，接线盒中的接线端子已被封胶封死，若要测量线圈的铜电阻，必须要在转换器中的A、B端测量，这样测得的结果是线圈的铜电阻R0(t)与励磁电缆的线电阻RL(t)之和，即R0(t)测＝R0(t)+RL(t)。工厂按合同提供的电缆长度，流量计安装完毕后，有些用户会把多余的电缆剪去，电缆的合同长度与实际安装的长度不一致，因此，根据电缆长度来修正RL(t)也有困难，必定会产生误差。而且对于IP67/IP68结构的传感器，在转换器A、B两端测得的绝缘电阻是电缆与线圈的共同结果，无法区分励磁电缆的好坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种电磁流量计，并通过改进传感器线圈铜电阻的测试方法来提高流量计在线检测的精确度。
为达到上述目的，采用的技术方案是一种电磁流量计，包括传感器、传感器接线盒、励磁电缆和转换器，其特征在于在所述传感器安装励磁线圈L的腔体内置有一标准线圈Lb，所述标准线圈Lb的铜电阻Rb与励磁线圈L的铜电阻R0相近；在传感器接线盒内置有继电器J1和J2，在转换器内置有继电器J1和J2的驱动电源端子M、N、P和测量端子A、B，所述测量端子A、B与继电器J2电连接，励磁线圈L依次与继电器J1和继电器J2的常闭触点电连接，标准线圈Lb与继电器J1的常开触点相连接。
所述继电器驱动电源端子M、N通电，继电器J1常闭触点变为常开触点，标准线圈Lb与励磁电缆接通，励磁线圈L与励磁电缆断开；所述继电器驱动电源端子N、P通电，继电器J2常闭触点变为常开触点，励磁电缆与励磁线圈L、标准线圈Lb均断开。
所述一种电磁流量计及其提高在线检测精确度的方法，其特征在于提高在线检测精确度的方法包括1)所述电磁流量计正常工作时，所述测量端子A、B测得电阻R1(t)为励磁线圈电阻R0(t)与励磁电缆电阻RL(t)之和；R1(t)＝R0(t)+RL(t)2)驱动电源端子M、N通电，所述测量端子A、B测得电阻R2(t)为标准线圈电阻Rb(t)与励磁电缆电阻RL(t)之和；R2(t)＝Rb(t)+RL(t)3)驱动电源端子N、P通电，所述测量端子A、B测得电阻R3(t)为励磁电缆电阻RL(t)；R3(t)＝RL(t)从测量端子A、B测得励磁电缆的绝缘电阻RX(t)和励磁电缆RL(t)，可判别励磁电缆是否合格；4)根据铜线圈电阻与温度之间关系的物理学知识可知，励磁线圈电阻R0(t)与标准线圈Rb(t)之比K为常数，与温度无关，所以只要在同一时间内测出R0(t)和Rb(t)的值，求出K(t)与出厂时K(t0)值比较，就可知道线圈的参数有无变化，及励磁线圈局部短路部分线圈的铜电阻变化量ΔR0(t)的大小；6)传感器产生电动势E与线圈铜电阻R0(t)成正比例，所以可确定线圈参数变化对流量计精确度的影响量δδ=ΔEE=ΔR0(t)R0(t)×100%]]>本发明的积极效果为提高了电磁流量计在线检测的精确度，从原来的2％提高到0.3％，使对励磁电缆的性能检测等在线检测的结论更符合客观情况。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明
图1是本发明结构示意图。
图中，1-传感器；2-传感器接线盒；3-励磁电缆；4-转换器。
具体实施例方式
一种电磁流量计，包括传感器1、传感器接线盒2、励磁电缆3和转换器4，其特征在于在所述传感器1安装励磁线圈L的腔体内置有一标准线圈Lb，所述标准线圈Lb的铜电阻Rb与励磁线圈L的铜电阻R0相近；在传感器接线盒2内置有继电器J1和J2，在转换器4内置有继电器J1和J2的驱动电源端子M、N、P和测量端子A、B，所述测量端子A、B与继电器J2电连接，励磁线圈L依次与继电器J1和继电器J2的常闭触点电连接，标准线圈Lb与继电器J1的常开触点相连接。所述继电器驱动电源端子M、N通电，继电器J1常闭触点变为常开触点，标准线圈Lb与励磁电缆3接通，励磁线圈L与励磁电缆3断开；所述继电器驱动电源端子N、P通电，继电器J2常闭触点变为常开触点，励磁电缆3与励磁线圈L、标准线圈Lb均断开。
所述一种电磁流量计提高在线检测精确度的方法，其特征在于包括下述步骤1)所述电磁流量计正常工作时，测量端子A、B测得电阻R1(t)为励磁线圈电阻R0(t)与励磁电缆电阻RL(t)之和；R1(t)＝R0(t)+RL(t)2)驱动电源端子M、N通电，测量端子A、B测得电阻R2(t)为标准线圈电阻Rb(t)与励磁电缆电阻RL(t)之和；R2(t)＝Rb(t)+RL(t)3)驱动电源端子N、P通电，测量端子A、B测得电阻R3(t)为励磁电缆电阻RL(t)；R3(t)＝RL(t)从测量端子A、B测得励磁电缆的绝缘电阻RX(t)和励磁电缆RL(t)，可判别励磁电缆是否合格；4)根据铜线圈电阻与温度之间关系的物理学知识可知铜线圈的电阻与温度之间的关系为R0(t)=R0(t0)(1+t-t0t0+273)-----(1)]]>Rb(t)=Rb(t0)(1+t-t0t0+273)-----(2)]]>(1)/(2)得K(t)=R0(t)Rb(t)=R0(t0)Rb(t0)=K(t0)=K-----(3)]]>从(3)式可知励磁线圈和标准线圈的铜电阻值虽然都跟随线圈的温度变化，但是励磁线圈电阻R0(t)与标准线圈Rb(t)之比K为常数，与温度无关。所以，无论在工厂生产条件下测量还是在现场测量都不要考虑环境温度和流体温度的影响，只要在同一时间内测出R0(t)和Rb(t)的值，求出比值K(t)与出厂时的K(t0)值比较，就可知道线圈的参数有无变化，及励磁线圈局部短路部分线圈的铜电阻变化量ΔR0(t)的大小；5)传感器产生电动势E与线圈铜电阻R0(t)成正比例，所以可确定线圈参数变化对流量计精确度的影响量δδ=ΔEE=ΔR0(t)R0(t)×100%]]>本发明对在线检测精确度的估计的前提条件是1)其他电参数的测量都属正常，包括转换器；2)传感器的结构牢固，线圈不会产生松动、移位现象；3)传感器的励磁线圈是集中绕组结构形式；4)电阻测试仪的精确度优于0.1％。
在以上前提条件下，在线检测精确度可优于0.3％。
权利要求
1.一种电磁流量计，包括传感器1、传感器接线盒2、励磁电缆3和转换器4。其特征在于在所述传感器1安装励磁线圈L的腔体内置有一标准线圈Lb，所述标准线圈Lb的铜电阻Rb与励磁线圈L的铜电阻R0相近；在传感器接线盒2内置有继电器J1和J2，在转换器4内置有继电器J1和J2的驱动电源端子M、N、P和测量端子A、B，所述测量端子A、B与继电器J2电连接，励磁线圈L依次与继电器J1和继电器J2的常闭触点电连接，标准线圈Lb与继电器J1的常开触点相连。
2.根据权利要求1所述一种电磁流量计，其特征在于所述继电器驱动电源端子M、N通电，继电器J1常闭触点变为常开触点，标准线圈Lb与励磁电缆3接通，励磁线圈L与励磁电缆3断开；所述继电器驱动电源端子N、P通电，继电器J2常闭触点变为常开触点，励磁电缆3与励磁线圈L、标准线圈Lb均断开。
3.根据权利要求1所述一种电磁流量计及其提高在线检测精确度的方法，其特征在于提高在线检测精确度的方法包括1)所述电磁流量计正常工作时，所述测量端子A、B测得电阻R1(t)为励磁线圈电阻R0(t)与励磁电缆电阻RL(t)之和；R1(t)＝R0(t)+RL(t)2)驱动电源端子M、N通电，所述测量端子A、B测得电阻R2(t)为标准线圈电阻Rb(t)与励磁电缆电阻RL(t)之和；R2(t)＝Rb(t)+RL(t)3)驱动电源端子N、P通电，所述测量端子A、B测得电阻R3(t)为励磁电缆电阻RL(t)；R3(t)＝RL(t)从测量端子A、B测得励磁电缆的绝缘电阻Rx(t)和励磁电缆RL(t)，可判别励磁电缆是否合格；4)根据铜线圈电阻与温度之间关系的物理学知识可知，励磁线圈电阻R0(t)与标准线圈Rb(t)之比K为常数，与温度无关，所以只要在同一时间内测出R0(t)和Rb(t)的值，求出实测时K(t)与出厂时K(t0)值比较，就可知道线圈的参数有无变化，及励磁线圈局部短路部分线圈的铜电阻变化量ΔR0(t)的大小；5)传感器产生电动势E与线圈铜电阻R0(t)成正比例，所以可确定线圈参数变化对流量计精确度的影响量δδ=ΔEE=ΔR0(t)R0(t)×100%.]]>
全文摘要
一种电磁流量计及其提高在线检测精确度的方法，电磁流量计包括传感器、励磁电缆和转换器，其特点在于在所述传感器安装励磁线圈的腔体内置有一标准线圈，所述标准线圈的铜电阻与励磁线圈的铜电阻相近；在传感器接线盒内置有继电器J
文档编号G01F25/00GK101017107SQ20061011739
公开日2007年8月15日 申请日期2006年10月20日 优先权日2006年10月20日
发明者沈海津, 贠书文 申请人:上海威尔泰工业自动化股份有限公司