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TLG系列HART協(xié)議電磁流量計TLG系列HART協(xié)議電磁流量計

一．       TLG電磁流量計特點

l        TLG系列電磁流量計適用于各種導電液體的流量測量，如自來水，污水，泥漿，紙漿，各種飲料，化學原料，粘稠液體和懸浮液等。

l        TLG系列電磁流量計的測量結果不受溫度，壓力，密度，導電率等介質物理特性和工況條件的影響，其輸出信號與被測流體的體積流量成正比。

l        TLG系列電磁流量計對強腐蝕性，強磨損性介質具有良好的適應性。

l        TLG系列電磁流量計具有的量程比，在低流速或流量變化幅度較大的應用領域（如自來水行業(yè)）具有良好的適用性。

l        具有正/反雙向流量測量功能。

l        提供傳感器多段非線性修正和傳感器零點修正以及自動校零功能。

l        無線遙控、紅外遙控功能以及按鍵操作，非常方便。

l        全中文（英文）友好界面，操作簡捷明了。

l        多級密碼管理，多種極限報警參數(shù)設置功能。

TLG系列電磁流量計由轉換器和LDB傳感器組成，轉換器可直接裝配在傳感器上，組成結構緊湊的一體化電磁流量計，或將轉換器和傳感器通過外部信號電纜連接即分離型電磁流量計。

l        具備轉換器本機自檢功能。

l        寬范圍電源模式可供選擇（DC：18V~36V   AC：85V~265V）。

l        采取一體及分離組合型設計，轉換器和傳感器雙重系數(shù)設定，使轉換器具有可替換性，模塊化板卡設計，升級維護迅捷簡便。

l        具備防雷電保護設計電路。抗干擾電路，適用各種惡劣環(huán)境。

HART和485輸出通訊可供選擇。

JA-LDG供應工業(yè)用耐腐蝕耐高溫高精度帶顯示帶HART協(xié)議電磁流量計

 

三、產品特點
Ø         測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響。
Ø         測量管內無阻流部件，無壓損，直管段要求較低。對漿液測量有獨特的適應性。
Ø         合理選用電極和襯里材料，即具有良好的耐腐蝕性和耐磨損性。
Ø         全數(shù)字量處理，抗干擾能力強，測量，精度高，流量測量單位可達150:1。
Ø         超低EMI開關電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好。
Ø         采用16位嵌入式微處理器，運算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量的穩(wěn)定性，功耗低。
Ø         采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術，電路性高。
Ø         管道內無可動部件，無阻流部件，測量中幾乎沒有附加壓力損失。
Ø         在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程。
Ø         測量結果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關。
Ø         高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學易懂。
Ø         具有RS485、RS232、Hart和Modbus Profibus-DP等數(shù)字通訊信號輸出。（選配）
Ø         具有自檢與自診斷功能。
Ø         小時總量記錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時計量制（選配）
Ø         內部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量，內部設有掉電時鐘，可記錄16次掉電時間。（選配）
四、技術參數(shù)1、基本參數(shù)
執(zhí)行標準
電磁流量計（JB/T9248-1999）
公稱通徑（mm）
（特殊規(guī)格可定制）
管道式四氟襯里：DN10~DN600
管道式橡膠襯里：DN40~DN2000
流動方向
正，反，凈流量
量程比
150:1
重復性誤差
測量值的±0.1%
精度等級
0.5級，1.0級
被測介質溫度
常規(guī)橡膠襯里：-20℃~+60℃
高溫橡膠襯里：-20℃~+90℃
聚四氟乙烯襯里：-30℃~+120℃
高溫型四氟襯里：-20℃~+160℃
額定工作壓力
（高壓可定制）
DN10~DN50≤4MPa
DN65~DN200≤1.6MPa
DN250~DN1000≤1MPa
DN1200~DN2000≤0.6MPa
流速范圍
0.1-15m/s
電導率范圍
被測流體電導率≥5μs/cm
信號輸出
4-20mA（負載電阻0-750Ω），脈沖/頻率，控制電平
通訊輸出
RS485，MODBUS協(xié)議、HART協(xié)議、Profibus-DP協(xié)議
供電電源
220VAC,允差15%或+24VDC,紋波≤5%
要求直管段長度
上游≥5DN，下游≥2DN
連接方式
流量計與配管之間均采用法蘭連接，法蘭符合國標：GB/T9113.1-2000
防爆等級
Exd[ia]qIICT5
防護等級
IP65，特殊訂制可達IP68
環(huán)境溫度
-25℃~+60℃
相對濕度
5%~95%
消耗總功率
小于20W

 

JA-LDG一體（分體）式電磁流量計
 
應用領域：適用于任何導電液體及酸、堿、海水等具有強腐蝕性，或含有雜質的導電液體的流量測量，不適用于非導電液體及氣體、蒸汽等介質，負壓管道無法使用。
 
一、概述
JA-LDG型智能電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的，用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量，是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外，還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理，水利建設、河流疏浚等領域的流量計量。
該公司產品分類： 流量開關 渦街流量計 渦輪流量計 溫度變送器 溫度控制器 溫度傳感器 溫度儀表 流量計 流量儀表 液位變送器 液位開關 液位計 液位儀 物位儀表 差壓控制器 壓力控制器 差壓變送器 壓力變送器 壓力儀表 差壓控制器

ZP-LDE帶HART協(xié)議電磁流量計

ZP-LDE系列智能電磁流量計采用世界技術。利用恒流低頻三值矩形波或雙頻矩形波勵磁，既有矩形波磁場的優(yōu)點，又克服了正弦波磁場的缺點；還可以消除電源電壓波動、電源頻率變化及勵磁線圈阻抗變化所造成的誤差；并有極好的零點穩(wěn)定性和不受流體噪聲干擾影響。從而具有高穩(wěn)定性、高性的特點。

   智能電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律，電磁式流量計由傳感器和轉換器組成，傳感器安裝在測量管道上，轉換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型電磁流量計，轉換器被安裝在離傳感器30米內或100米內的場合，兩者間由屏蔽電纜連接稱為分離型電磁流量計。智能電磁流量計傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。智能電磁流量計主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。如水、污水、泥漿、紙漿、各種酸、堿、鹽溶液、食品漿液等，智能電磁流量計廣泛應用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理，水利建設等領域。

ZP-LDE智能電磁流量計產品特點：

1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響； 2、測量管內無阻礙流動部件，無壓損，直管段要求較低； 3、系列公稱通徑DN15～DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇； 4、轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達1500：1； 5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型； 6、轉換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設定方便，編程； 7、流量計為雙向測量系統(tǒng)，內裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示．莊、反流量，并具有多種輸出：電     流、脈沖、數(shù)字通訊、HART； 8、轉換器采用表面安裝技術（SMT），具有自檢和自診斷功能；

 

主要技術數(shù)據(jù)： 整機和傳感器技術數(shù)據(jù)

執(zhí)行標準

JB／T 9248—1999

公稱通徑

15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000

流速

15m／s

精確度

DNl5～DN600

示值的：±0.3％（流速≥1m／s）；±3mm／s（流速<1m／s）

DN700—DN3000

示值的±0.5％（流速≥0.8m／S）；±4mm／s（流速<0.8m／S）

流體電導率

≥5uS／cm?

公稱壓力

4.0MPa

1.6MPa

1.0MPa

0.6MPa

6.3、10MPa

DNl5～DN150

DNl5～DN600

DN200～DN1000

DN700～DN3000

特殊訂貨

環(huán)境溫度

傳感器

—25℃—十60℃

轉換器及一體型

—10℃—十60℃

襯里材料

聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯（F46）、加網(wǎng)PFA

流體溫度

—體型

70℃

分離型

聚氯丁橡膠襯里

80℃；120℃（訂貨時注明）

聚氨酯襯里

80℃

聚四氟乙烯襯里

100℃；150℃（訂貨時注明）

聚全氟乙丙烯（F46）

加網(wǎng)PFA

信號電極和接地電極材料

不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢

電極刮刀機構

DN300—DN3000

連接法蘭材料

碳鋼

接地法蘭材料

不銹鋼1Crl8Ni9Ti

進口保護法蘭材料

DN65—DNl50

不銹鋼1Crl8Ni9Ti

DN200～DNl600

碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti

外殼防護

DNl5～DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器

IP65或IP68

其他傳感器、-體型流量計和分離型轉換器

IP65

間距（分離型）

轉換器距離傳感器一般不超過100m

 

轉換器技術數(shù)據(jù)

電源

交流

85—265V，45—400Hz

直流

11—40V

操作鍵和顯示

按鍵式

4個薄膜按鍵可設定選擇全部參數(shù)，也可利用PC機（RS232）對轉換器設定編程；

3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示；

第1行顯示流量值；

第2行顯示流量單位；

第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。

磁鍵式

2個磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復位，利用PC機（RS232）對轉換器設定編程；

2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示：

第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。

第2行：顯示流量。

內部積算器

正向總量、反向總量及差值總量。

輸出信號

單向模擬輸出

全隔離，負載≤600D．（20mA時）；

上限：0—21mA可選，每檔lmA；

下限：0—21mA可選，每檔1mA；

正、反向流量輸出方式編程。

雙向模擬輸出

下限限制為；4mA，其他同單向模擬輸出。

雙向脈沖輸出

兩路輸出分別對應正向和反向流量,頻率0～800Hz,上限1—800Hz可選,每檔IHz；

方波或選定脈寬，選定脈寬上限2．5S，每檔1ms；

無源隔離晶體管開關輸出，可吸收250mA的電流，耐壓35V。

雙路報警輸出

可報警（編程）高／低流量、空管、故障狀態(tài)、正，，反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除，輸出極性可選；

帶隔離保護的晶體管開關輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.（與脈沖輸出不隔離）

數(shù)字通訊

 

RS232，RS485，HART

襯里的選擇

襯里材料

主要性能

介質溫度

適用范圍

—體型

分離型

 

聚四氟乙烯（F4）

是化學性能最穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐三氟化氯、高溫三氟化氯、高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。

70℃

100℃ 150℃ （需特殊訂貨）

1、濃酸、堿等強腐蝕性介質。2、衛(wèi)生類介質。

聚全氟乙丙烯（F46）

同F4，耐磨性、抗負壓能力高于F4。

同上

 

聚氟合乙烯（Fs）

適用溫度上限較聚四氟乙烯低，但成本也較低。

80℃

 

聚氯丁橡膠

1、有極好的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質的腐蝕，不耐氧化介質的腐蝕。

80℃ 120℃ （需特殊訂貨）

水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。

聚氨酯橡膠

1、耐磨性能極強。

2、耐腐蝕性能較差。

80℃

中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿

 

進口保護法蘭和接地法蘭（或接地環(huán)）的選擇

法蘭種類

適 用 范 圍

接地法蘭（或接地環(huán)）

適用于非導體管道，如塑料管道，但有接地電極的傳感器不需要。

進口保護法蘭

當介質有強磨損性時選用。

電極的選擇

電極材料

耐蝕及耐磨性能

不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti

用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及，市政、環(huán)保等領域。

哈氏合金B

對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。

哈氏合金C

能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質的腐蝕，也耐氧化性鹽類如：Fe，"、、Cu"下或含其他氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕

鈦

能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸（包括發(fā)煙硫酸）、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸（如硫酸、鹽酸）的腐蝕，但如酸中含有氧化劑（如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋）時，則腐蝕大為降低。

鉭

具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐-切化學介質（包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸）的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。

鉑／鈦合金

幾乎能耐-切化學介質，但不適用于王水和銨鹽。

不銹鋼涂覆碳化鎢

用于無腐蝕性，強磨損性的介質。

注： 由于介質種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應根據(jù)實際情況自己做出選擇，必要時應做擬選材料的耐腐試驗，如掛片試驗。

 

ZP-LDE系列智能電磁流量計儀表選型

◆量程范圍確認

一般工業(yè)用智能電磁流量計被測介質流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，流速應不小于0.2m/s，應不大于8m/s。若介質中含有固體顆粒，常用流速應小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。

在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小，其值由下式計算：

Q=πD2V/4 Q:流量（㎡/h）D:管道內徑V：流速（m/h）

智能電磁流量計的量程Q應大于預計的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。

◆ZP-LDE系列智能電磁流量計參考流量范圍

口徑mm

流量范圍m3/h

口徑mm

流量范圍m3/h

φ15

0.06~6.36

φ450

57.23～5722.65

φ20

0.11～11.3

φ500

70.65～7065.00

φ25

0.18～17.66

φ600

101.74～10173.6

φ40

0.45～45.22

φ700

138.47～13847.4

φ50

0.71～70.65

φ800

180.86～18086.4

φ65

1.19～119.4

φ900

228.91～22890.6

φ80

1.81～180.86

φ1000

406.94～40694.4

φ100

2.83～282.60

φ1200

553.90～55389.6

φ150

6.36～635.85

φ1600

723.46～72345.6

φ200

11.3～1130.4

φ1800

915.62～91562.4

φ250

17.66～176.25.

φ2000

1130.4～113040.00

φ300

25.43～2543.40

φ2200

1367.78～136778.4

φ350

34.62～3461.85

φ2400

1627.78～162777.6

φ400

45.22～4521.6

φ2600

1910.38～191037.6
產品相關關鍵字： 帶HART協(xié)議電磁流量計 電磁流量計 液體流量計 污水流量計

該公司產品分類： 熱電偶、熱電阻仿真儀 溫度壓力校驗裝置系列 精密數(shù)字壓力計 校驗儀表 智能手操器 智能閃光報警儀 智能多點巡檢儀 智能電接點液位顯示控制儀 智能流量積算儀 智能數(shù)字顯示調節(jié)儀 智能PID調節(jié)器 溫度變送器 雙金屬溫度計 熱電偶 熱電阻 精巧型壓力變送器 智能差壓變送器 擴散硅壓力變送器 不銹鋼差壓表 電阻遠傳壓力表

菲格瑞思LDG系列HART協(xié)議電磁流量計|電磁流量傳感器|電磁流量變送器

　　北京菲格瑞思儀表有限公司生產的LDG系列HART協(xié)議電磁流量計|電磁流量傳感器|電磁流量變送器

　　一、產品概述：

　　LDG系列電磁流量計由轉換器和LDB傳感器組成，轉換器可直接裝配在傳感器上，組成結構緊湊的一體化電磁流量計，或將轉換器和傳感器通過外部信號電纜連接即分離型電磁流量計。

　　二、測量原理：

　　電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應定律。當導體在磁場內運動時，在與磁場方向、運動方向相互垂直，在導體兩端會有感應電動勢產生。電動勢的大小與導體運動速度和磁感應強度大小成正比。

　　三、LDG電磁流量計特點

　　·適用于各種導電液體的流量測量，如自來水，污水，泥漿，紙漿，各種飲料，化學原料，粘稠液體和懸浮液等。

　　·測量結果不受溫度，壓力，密度，導電率等介質物理特性和工況條件的影響，其輸出信號與被測流體的體積流量成正比。

　　·對強腐蝕性，強磨損性介質具有良好的適應性。

　　·具有優(yōu)異的量程比，在低流速或流量變化幅度較大的應用領域（如自來水行業(yè)）具有良好的適用性。

　　·具有正/反雙向流量測量功能。

　　·提供傳感器多段非線性修正和傳感器零點修正以及自動校零功能。

　　·無線遙控、紅外遙控功能以及按鍵操作，非常方便。

　　·全中文（英文）友好界面，操作簡捷明了。

　　·多級密碼管理，多種極限報警參數(shù)設置功能。

　　·具備轉換器本機自檢功能。

　　·寬范圍電源模式可供選擇（DC：18V~36VAC：85V~265V）。

　　·采取一體及分離組合型設計，轉換器和傳感器雙重系數(shù)設定，使轉換器具有可替換性，模塊化板卡設計，升級維護迅捷簡便。

　　·具備防雷電保護設計電路。高效抗干擾電路，適用各種惡劣環(huán)境。

　　·HART和485輸出通訊可供選擇。

　　一、傳感器安裝方式：

　　1.LDB1型法蘭式電磁流量傳感器

　　LDB1型傳感器殼體用碳鋼焊接制成，只有電極，襯里與介質接觸。

　　LDB1型傳感器可選擇不同的電極和襯里，以適合于不同介質的特殊要求。

　　LDB1型傳感器與轉換器配套使用，組成一體化或分離型電磁流量計。

　　2.技術參數(shù)：

　　應用范圍：包括清水，飲料，各種腐蝕性介質在內的所有導電液體及液固二相流體（泥漿，紙漿）

　　口徑：DN6~DN1200（mm）

　　公稱壓力：0.6、4.0、25、32（MPa）

　　電極材料：不銹鋼316L、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、碳化鎢

　　襯里材料：聚全氟乙丙烯，氯丁橡膠，聚四氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯

　　介質溫度：-40~220℃（注：受襯里材料耐溫特性的限制，見表2）

　　外殼材料：碳鋼（也可按用戶要求采用不銹鋼）

　　防護等級：IP65，IP67，IP68

　　連接法蘭：GB9119（可直接與HG20593-1997等管道法蘭直接連接）

　　工作電源：來自轉換器

　　測量精度：0.2%、0.5%（按口徑選擇）

　　3.插入式電磁流量計

　　根據(jù)用戶的需要,公司組織科技人員開發(fā)了插入式電磁流量計,插入式電磁流量計在大管道流量測量應用領域具有投資少，安裝簡單等優(yōu)點。

　　技術參數(shù)：

　　口徑范圍：DN250－－DN2000

　　介質溫度：0–60℃

　　精度：±1.0%重復性：±0.8%

　　防護等級：IP67

　　前后直管要求：前：10D，后：5D

　　公稱壓力：0.6~1.6MPa

　　根據(jù)結構形式,插入式電磁流量計有兩種形式,一種是固定插入式電磁流量計,另一種是可調插入式電磁流量計,其結構形式如下：

　　二、選型指南：

　　1.流量計口徑的選擇

　　當被測管道的常用流速大于0.5m/s時，一般選擇與工藝管道相同口徑的流量計。

　　在以下情況下，選擇比工藝管道管徑較小的流量計：

　、俟艿纼攘魉倨停荒軡M足流量計對流速范圍的要求或在此流速情況下測量精度不能令人滿意（獲得較高測量精度的流速范圍為1m/s以上）。

　、谌菀渍掣焦鼙诘膱龊希涸谖勰，糖漿等流體中使用時，管道內壁容易引起積垢，影響流量計正常使用。縮小流量計口徑可提高傳感器測量管內的流速，防止積垢。

　　2.量程的選擇

　　LDG系列電磁流量計的量程在出廠時是經(jīng)過實流標定的，若被測流量小于量程的20%，則測量誤差將偏大且流量越低測量誤差越大。因此在選擇量程時，一般被測流量在量程的40%～80%為宜。

　　表1LDG系列電磁流量計刻度流量（流量上限）選擇表：

　　3．電極材料選擇

　　按介質特性選擇電極材料：各種電極材料的耐腐蝕性能見表2。

　　表2電極材料性能表

　　4．襯里材料選擇

　　從介質的溫度，腐蝕性，衛(wèi)生要求及磨損性方面考慮：各種襯里材料的耐腐蝕性能見表3。

　　表3襯里材料性能表

　　三、選型編碼：

　　注1：防護等級選擇為IP68時，應選用LDG系列分離型流量計；

　　注2：選用分離型流量計時，應說明需要的轉換器與傳感器信號電纜的長度（m），缺省值為10m。

　　注3：轉換器的電源可以在DC24V和AC220V之中選擇。

　　注4：選擇頻率輸出時應同時說明脈沖當量，或與刻度流量對應的頻率值。

　　注5：傳感器壓力等級見表1。若需要更高壓力等級，請與我公司商定。

　　型號編碼舉例：

　　舉例：LDG25A1-100K2F3A1J1P0CG1H2

　　說明：25MPa，法蘭安裝，口徑DN100，電極為哈氏合金C，襯里為PTFE（聚四氟乙烯），介質≤120℃，帶標準接地環(huán)，防護等級為IP65,一體化型,輸出4~20mA,電源交流220V供電。

HART協(xié)議電磁流量計 電磁流量傳感器 電磁流量變送器

 帶有HART通訊協(xié)議的智能電磁流量計的硬件系統(tǒng)電路采用模塊化設計，主要包括傳感器模塊，MCU模塊、HART通訊模塊和人機界面模塊四個部分。

由單片機控制的低頻勵磁電流輸出到傳感器的勵磁線圈中，同時來自電磁流量傳感器的微小電勢信號經(jīng)前置放大后通過AD模數(shù)轉換電路送入到單片機。單片機對這些信號進行數(shù)據(jù)采集，分析處理送至液晶顯示屏進行瞬時流量和累積流量的顯示。同時單片機通過計算公式對得到的流量值進行補償，將補償后的流量信號通過HART通訊模塊實現(xiàn)與上位機的遠程通訊。

3.1 HART通訊模塊設計

HT2012芯片用來實現(xiàn)HART協(xié)議中通訊信號的解調及調制過程。圖2為調制解調器與微處理器的連接。

HART信號的解調過程：由帶通濾波器輸出的脈沖信號進入HT2012后，調制解調器分別將脈沖信號中的1200Hz和2200Hz解調為數(shù)字1和0，再將數(shù)字信號由HT2012的ORXD端口輸出，CPU對接收到的數(shù)據(jù)進行判斷并執(zhí)行相應的任務。

 

智能電磁流量計 

圖2 HART接口電路3.2 HT2012與外部接口

HART數(shù)字信號規(guī)范是峰值為1mA、平均值為0mA正弦交流電流信號，此信號經(jīng)線路阻抗轉化為正弦交流電壓信號，而HT2012輸入和輸出信號是0～5V的方波信號，因此在HT2012和外部的HART信號之間還需要有濾波電路和整形電路。

如圖3所示，由TLC27組成的濾波器是帶通濾波器，用來減少接收信號的噪聲干擾。濾波器還用來消除波形中的尖峰，從而使接收到的信號變得平緩。TLC37組成的數(shù)字方波產生回路把經(jīng)過TLC27濾波后的正弦波轉變成相應的方波，以便于HT2012接收。

 

智能電磁流量計 

如圖4所示，緩沖器74HC126的作用是使方波的上升沿和下降沿趨于平緩，使信號滿足HART物理層規(guī)范所要求的信號波形上升沿和下沿的時要求，因為較平緩的上升沿和下降沿時間可以降低與其它網(wǎng)絡間的串擾。

HT2012需要外部提供460.8kHz的時鐘信號，且要求時鐘頻率的誤差是±0.1%，若直接入一個460.8kHz的晶振不僅會引起系統(tǒng)功耗的增加，而且該晶振屬于非標準晶振，需專門定制。為了解決這一問題，在系統(tǒng)中采用一片1.8432MHz的晶振以產生時鐘信號，再經(jīng)分頻器CD4013進行4分頗，可輸出1.8432MHz /4=460.8kHz的分頻信號供HT2012使用。

AD421其內部的電壓調節(jié)器與外部的場效應管DN25D對輸入到AD421的電壓進行調整，可提供+3.3V電壓作為其他設備的電源。HART發(fā)出的FSK信號，經(jīng)過一個電容耦合送到AD421中，轉換成相應的±0.5mA正弦電流信號，實現(xiàn)電壓信號到電流信號的轉換，同時，疊加在4～20mA的電流上送給接收設備，實現(xiàn)了HART協(xié)議的信息的交換。本電路耦合電容取為0. 0033μF.

4 HART通訊協(xié)議的軟件實現(xiàn)

4.1智能電磁流量計串口中斷程序[5]

在串行口中斷服務程序中，首先保護現(xiàn)場，然后判斷是接收中斷還是發(fā)送中斷，若為接收中斷則執(zhí)行接收服務子程序，否則執(zhí)行發(fā)送服務子程序。中斷處理結束后，恢復現(xiàn)場并返回系統(tǒng)主程序。HART通信采用水平和垂直校驗的方法。當檢測到接收數(shù)據(jù)有差錯時，則等到主設備命令幀發(fā)完后，通知主設備數(shù)據(jù)接收有誤。主設備則重新發(fā)命令幀，從而保證通信的準確可靠。HART串口中斷子程序流程圖如圖5所示。 

 

智能電磁流量計 

 圖5串口中斷程序

4.2 HART命令拆分子程序[6][7]

在對命令幀響應之前先要將該幀拆分，即首先判斷該幀前導碼是否正確，每接收一個前導碼，計數(shù)器加1.再接收定界符，若為有效的定界符且前導碼計數(shù)器大于1，則為HART幀的起始位置，根據(jù)定界符確定HART幀的類型，若為應答幀或成組模式幀則終止接收服務，等待載波結束；若為請求幀，則確定幀格式，設置接收長幀格式或短幀格式地址計數(shù)值，短幀格式地址接收1個字節(jié)，長幀格式地址接收5個字節(jié)。再接收命令號，數(shù)據(jù)字節(jié)長度字節(jié)，若數(shù)據(jù)字節(jié)長度字節(jié)出現(xiàn)奇偶校驗錯誤則終止接收服務，等待載波結束；否則設置數(shù)據(jù)字節(jié)長度計數(shù)器，每接收一個數(shù)據(jù)字節(jié)，長度計數(shù)器減1，最后接收水平校驗和。若接收請求地址匹配，對接收的HART幀異或求水平校驗和，并與接收水平校驗和進行比較，相同則表示無通訊錯誤，否則置水平校驗和錯誤標志為1，結束接收服務并轉入HART命令執(zhí)行子程序。命令幀拆分程序流程如圖6所示。

 

 

智能電磁流量計 

圖6 HART命令幀拆分程序流程圖

5結論

對研制的智能電磁流量計進行試驗表明：該流量計集成化程度高、功能強、操作方便、性能可靠；具有自診斷、自檢定功能和HART數(shù)據(jù)通訊功能；可測正反兩個方向流量，也可測脈動流量；抗電磁干擾和溫度性能好，適合于現(xiàn)場測量和顯示；測量范圍大，準確度高。

(流量計：admin)
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