高溫現(xiàn)場顯示渦街流量計電氣參數(shù)
供電15~24VDC/4-20mA(-20%~+15%)。
(1) 二線4~20mA線性校正電流輸出(24V時回路負(fù)載≤500Ω)。
(2) 光隔離程控脈沖輸出:高電平≥5V(供電電壓-1V);低電平<0.5V;含1K上拉電阻的集電極開路輸出。 需另供12-24V電源。
(3) 測溫支持Pt100和Pt1000,測壓支持硅壓阻式壓力傳感器。
(4) 通訊支持HART協(xié)議通用命令和少量專有擴展命令。
流量測量范圍請參見相關(guān)結(jié)構(gòu)表體的選型表。
高溫現(xiàn)場顯示渦街流量計描述
VT2W二線制新三代渦街流量計電路,其信號測量電路分為MSP混合自適應(yīng)數(shù)字信號處理模塊和改進(jìn)的經(jīng)典模擬放大濾波電路兩種,以應(yīng)對各種復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境。
(一)MSP混合自適應(yīng)數(shù)字信號處理型前端電路:
采用精簡、高效的低功耗新型數(shù)字信號處理電路,經(jīng)多年研究改進(jìn),放棄了難于解決下限不規(guī)則波的二代純軟件濾波處理方案。創(chuàng)造性采用了自適應(yīng)電荷匹配放大,自適應(yīng)增益變換和模糊自適應(yīng)跟蹤濾波的前端預(yù)處理硬件,按zui現(xiàn)代的FIR濾波,窗函數(shù)和FFT頻譜分析等小波信號理論進(jìn)行時域和頻域多元化軟件處理。按模糊自適應(yīng)的理念對A/D轉(zhuǎn)換采集的渦街信號進(jìn)行MSP-混合數(shù)字信號處理,采用4段大區(qū)間自適應(yīng)跟蹤濾波,較好解決了由于流量介質(zhì)密度和粘度的不確定性引起的渦街電路工作頻率的大幅偏差,使濾波頻帶與現(xiàn)場工作不符從而引起測量大幅失真的難題。并*了由波形匹配和信噪比確定測量下限的流量波形分析理念,對*困擾渦街流量計抗震差,下限不穩(wěn)定,抗50Hz電磁干擾差等的問題有了很大改善。新增了手動設(shè)置模式能對工作參數(shù)進(jìn)行精確設(shè)置。由硬件和軟件混合處理,時域和頻域混合計算后輸出與流量對應(yīng)的頻率可在很大的流量范圍內(nèi)準(zhǔn)確測量氣體、液體和蒸汽的流量。
(二)改進(jìn)的經(jīng)典模擬放大濾波型前端電路:
新的模擬放大濾波型前端電路提高了輸入阻抗,從而減少了低頻端的波形失真。將K1-1//5位由電阻改為82P電容,使對DN25以下的小口徑測氣有更好的適用性。按1-2-5-10進(jìn)率重新調(diào)整了K2和K3濾波電容參數(shù),兼顧了DN15-20,對DN350以上的濾波略有減弱。同時K2和K3對稱有利于同步調(diào)整。改進(jìn)了光隔脈沖輸出部分電路,對高頻和輸出驅(qū)動的適應(yīng)性有一定提高。增加了電源輸入部分的濾波和保護(hù),提高了可靠性和抗電源噪聲*力。開關(guān)參數(shù)用法詳見附表。
(三)后端流量計算顯示電路:
MSP數(shù)字型和模擬型都采用同樣的后端主控板(兩種放大電路可互換)??捎芍形?英文提示軟件菜單選定適應(yīng)各種口徑和各類測量介質(zhì)區(qū)段(僅MSP型)。數(shù)據(jù)處理后由12864液晶顯示。信號遠(yuǎn)傳電路二線制用4-20mA電流輸出并可加HART通訊。另有一路隔離的程控脈沖,可設(shè)為輸出原始頻率//0-1KHZ線性頻率//定標(biāo)工程脈沖//上或下限報警。
1) 脈沖輸出方式:
A、 信號頻率輸出:直接實時輸出探頭檢測信號的頻率。
B、 頻率輸出:輸出轉(zhuǎn)換后頻率,頻率值按滿度流量輸出1000Hz線性計算。
C、 脈沖數(shù)出:輸出轉(zhuǎn)換后脈沖,脈沖個數(shù)按照每個計算周期的累積流量除以脈沖當(dāng)量計算,zui大每個計算周期只允許輸出1000個脈沖,如果計算周期內(nèi)實際脈沖數(shù)大于1000個,則自動累計到下一個計算周期輸出;zui小每個周期只允許輸出4個脈沖,如果計算周期內(nèi)實際脈沖數(shù)不足4個脈沖,則自動累計到下一個計算周期輸出;輸出脈沖的有效電平為高電平。注意:工程師需要根據(jù)當(dāng)前適用對象,設(shè)置合適的脈沖當(dāng)量因子。
D、 上限報警輸出—高于設(shè)置的報警流量輸出報警,報警電平三極管導(dǎo)通為低。
E、 下限報警輸出—低于設(shè)置的報警流量輸出報警,報警電平三極管導(dǎo)通為低。
2) 電流輸出:
電流輸出為線性4-20mA,輸出范圍為[4-22.4]mA。當(dāng)瞬時流量小于等于下限切除流量時,或者信號頻率為0時,輸出4mA電流;其他情況電流按照切除流量輸出4mA,滿度流量輸出20mA線性計算輸出電流值,如果計算出的電流值超過22.4mA,則zui高輸出22.4mA。
3) 頻段選擇:
根據(jù)渦街信號的頻率范圍劃分4個頻段,分別是1~150Hz、5~700Hz、24~1500Hz、54~2200Hz。用戶可根據(jù)變送器的使用對象,在工程師菜單中設(shè)置適合的頻段。注意,如果頻段設(shè)置與信號對象不符,變送器會工作不正常。
4) MSP參數(shù)設(shè)置:
新增了MSP參數(shù)設(shè)置開關(guān),設(shè)為關(guān)時使用頻段選擇的自適應(yīng)方式工作。當(dāng)設(shè)為開后可按其后設(shè)定的下限頻率、量程比、信號選擇(高或低頻)、放大增益選擇、下限切除時的信號電壓值等5個參數(shù)對前端DSP信號處理器進(jìn)行精細(xì)設(shè)定。從而可進(jìn)一步抵抗干擾。注意:與前端DSP相關(guān)的參數(shù)設(shè)置必須在斷電后重新上電時才能生效。如果參數(shù)設(shè)置與信號對象不符,變送器會工作不正常
5) HART功能:
變送器支持HART功能,所支持的HART命令和詳細(xì)描述見《HART通訊》章節(jié)。
6) 使用環(huán)境:
由于使用環(huán)境溫度不同,LCD屏的顯示響應(yīng)速度也有變化,在低溫下如果LCD刷新速度過快會造成顯示不清晰。采用工程師菜單內(nèi)的《環(huán)境溫度》選項,設(shè)置選擇LCD屏幕的刷新速度為-20℃可在低溫場合使用。