管道流量監(jiān)測系統(tǒng)
三大功能的組合?FFT功能：可以有效地分析信號中的噪聲的頻域范圍；?數(shù)字濾波功能：可以有效地過濾信號中的噪聲成分；?自動測量功能：可以用于測量經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算或者數(shù)字濾波后的波形的各個參數(shù)指標(biāo)。如上所述，我們已經(jīng)無形中就將“FFT+數(shù)字濾波+自動測量”組合成了一個可用于定位噪聲、減少噪聲、波形測量的利器，可有效地用于存在干擾的被測信號的干擾定位和快速測量。下面，我們就用這個利器來解決一個經(jīng)常會遇到的信號測量的問題。
電磁流量計（Electromagnetic Flowmeters，簡稱EMF）是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。 電磁流量計是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理， 根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。
管道流量監(jiān)測系統(tǒng)
傳統(tǒng)AOI依靠對像素網(wǎng)格值進(jìn)行分析來確認(rèn)線路板上元件的位置，這種方法又稱為灰度相關(guān)法，它將元件灰度模型或參考圖與板上實際元件相比較，一旦選準(zhǔn)要搜索的模型，圖像處理系統(tǒng)就通過計算像素數(shù)目找尋一個與之匹配的元件，如果找到了，元件的位置也就知道了。由于系統(tǒng)不斷會檢測到一些新元件，因此為適應(yīng)這些新的元件形狀參考圖形可能經(jīng)常發(fā)生變化。當(dāng)元件相對參考模型旋轉(zhuǎn)了一個角度或者大小不太一致時，像素網(wǎng)格分析方法就會出問題。
結(jié)構(gòu)
電磁流量計的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。
磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時，磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。
測量導(dǎo)管：其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時磁通量被分流或短路，測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。
電極：其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。
外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。
襯里：在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
轉(zhuǎn)換器：由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱，受各種干擾因素的影響很大，轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號。
下表是載波功率和相位噪聲極限值的對應(yīng)表。相位噪聲的測量在頻域中，常用的相位噪聲測量方法主要有直接頻譜分析儀法、相位檢波器法、鑒頻器法和雙通道互相關(guān)法等。應(yīng)該指出，在不同場合對相位噪聲的要求不同，測量方法也有所不同。典型的相位噪聲測量可以由專業(yè)相位噪聲測試系統(tǒng)完成，但這些專業(yè)設(shè)備的價格相當(dāng)昂貴，而頻譜分析儀或者新一代的信號分析儀是相對常用的儀器，對一些相位噪聲指標(biāo)要求不是很嚴(yán)格的場合，可以用信號/頻譜分析儀進(jìn)行相位噪聲指標(biāo)的測量。
特點
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響；
2、測量管內(nèi)*流動部件，無壓損，直管段要求較低。對漿液測量有*的適應(yīng)性；
3、合理選擇傳感器襯里和電極材料，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；
4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩(wěn)定、度高。流量范圍度可達(dá)150：1；
5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型；
6、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠；
7、流量計為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；
8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能；
9、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系，因此測量精度高。
10、測量管道內(nèi)無阻流件，因此沒有附加的壓力損失；測量管道內(nèi)無可動部件，因此傳感器壽命極長。
11、由于感應(yīng)電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值，因此傳感器所需的直管段較短，長度為5倍的管道直徑。
12、轉(zhuǎn)換器采用進(jìn)的單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩(wěn)定，參數(shù)設(shè)定方便。點擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時流量、流速、流量百分比等。
13、雙向測量系統(tǒng)，可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料，確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。
一個反激式電源可分別從一個48V輸入產(chǎn)生兩個1A的12V輸出。理想的二極管模型具有零正向壓降，電阻可忽略不計。變壓器繞組電阻可忽略不計，只有與變壓器引線串聯(lián)的寄生電感才能建模。這些電感是變壓器內(nèi)的漏電感，以及印刷電路板（PCB）印制線和二極管內(nèi)的寄生電感。當(dāng)設(shè)置這些電感時，兩個輸出相互跟蹤，因為當(dāng)二極管在開關(guān)周期的1-D部分導(dǎo)通時，變壓器的全耦合會促使兩個輸出相等。該反激式簡化模型模擬了漏電感對輸出電壓調(diào)節(jié)的影響。
使用方法
電磁流量計有兩個運(yùn)行狀態(tài)：自動測量狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
儀表通電時，自動進(jìn)入測量狀態(tài)。在自動測量狀態(tài)下，電磁流量計自動完成各測量功能并顯示相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，用戶使用四個面板鍵，完成儀表參數(shù)設(shè)置。
1、按鍵功能
1.1自動測量狀態(tài)下鍵功能
下鍵：循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容；
上鍵：循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容；
復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)；
確認(rèn)鍵：返回自動測量狀態(tài)；
測量狀態(tài)下，LCD顯示器對比度的調(diào)節(jié)：小液晶是通過“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘；大液晶是通過調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來實現(xiàn)。
1.2參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能
下鍵：光標(biāo)處數(shù)字減1；
上鍵：光標(biāo)處數(shù)字加1；
復(fù)合鍵+下鍵：光標(biāo)左移；
復(fù)合鍵+上鍵：光標(biāo)右移；
確認(rèn)鍵：進(jìn)入/退出子菜單；
確認(rèn)鍵：在任意狀態(tài)下，連續(xù)按下兩秒鐘，返回自動測量狀態(tài)。
注：1.使用“復(fù)合鍵”時，應(yīng)先按下復(fù)合鍵再同時按住上“上鍵”或“下鍵”
2.在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，3分鐘內(nèi)沒有按鍵操作，儀表自動返回測量狀態(tài)。
3.流量零點修正的流向選擇，可將光標(biāo)移至左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實際流向相反。
4.流量的單位選擇，可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)置”菜單的原顯示的流量單位下，然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要。
2、參數(shù)設(shè)置功能鍵操作
要進(jìn)行電磁流量計參數(shù)設(shè)定或修改，必須使流量計從測量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測量狀態(tài)下，按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼（0000），根據(jù)保密級別，按廠家提供的密碼對應(yīng)修改。再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”后，則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
智能型電磁流量計傳感器在工藝管道上的安裝
1.智能型電磁流量計測堵管在任何時刻必須*注滿介質(zhì)，不能在不滿管或空管的情況下正常工作。在介質(zhì)不滿管時，可采用抬高流量計后端出水管高度的方法使介質(zhì)滿管，避免不滿管及氣體附著在電極上。
2.管道內(nèi)有真空會損壞流量計的內(nèi)襯，需特別注意。
3.流動的正方向應(yīng)與流量計上箭頭所指的正方向一致。
4.智能型電磁流量計即可在直管道上安裝，也可以在水平或傾斜管道上安裝，但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。
5.對于液、固兩相流體，采用垂直安裝，使被測介質(zhì)自上而下流動，可使流量計襯里磨損均勻，延長使用壽命。
6.流量計在管道法蘭附近確保有足夠的空間，以便安裝和維護(hù)。
7.若測量管道有振動，在流量計的兩側(cè)應(yīng)有固定的支座。
8.測量介質(zhì)為重污染液體的，在旁路管道安裝流量計本體，不中斷工藝運(yùn)行，即可排空與清流。
9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計時，連接法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊，否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯，用力矩扳手。
供應(yīng)商存在的意義就是幫助工程師選擇合適的開關(guān)系統(tǒng)。一旦開關(guān)系統(tǒng)選擇完畢，供應(yīng)商就會越來越多的增加他們公司自己的軟件來幫助化系統(tǒng)的優(yōu)勢及潛能。PickeringInterfaces公司的產(chǎn)品技術(shù)專家，PXI系統(tǒng)聯(lián)盟主席BobStasonis先生談到影響高密度開關(guān)系統(tǒng)的其它幾個關(guān)鍵因素?！半S著復(fù)雜的電子控制單元（ECU）在所有電子行業(yè)-尤其是汽車、航天和半導(dǎo)體行業(yè)的普及，加上不斷增加的產(chǎn)品上市時間壓力，使用實時硬件在環(huán)（HIL）系統(tǒng)對ECU進(jìn)行自動的功能驗證就變得越來越重要。
