基于驅動特性圖法的科氏流量計模擬驅動設計

徐浩然， 徐科軍，2， 張 倫， 劉 文，樂 靜， 黃 雅， 劉陳慈

(1.合肥工業大學 電氣與自動化工程學院，安徽 合肥 230009；2.工業自動化安徽省工程技術研究中心，安徽 合肥 230009)

1 引 言

科里奧利質量流量計(以下簡稱科氏質量流量計)可以直接測量流體的質量流量，測量精度高，重復性好，具有廣闊的應用前景[1]。科氏質量流量計由質量流量傳感器(或稱一次儀表)和變送器(或稱二次儀表)組成。質量流量傳感器由流量管、電磁激振器、速度傳感器、溫度傳感器和外殼組成。電磁激振器驅動流量管振動，流過流量管的流體使流量管扭曲，造成2個速度傳感器輸出信號的相位差發生變化，對這兩路數據處理即可得到質量流量信息。變送器由驅動模塊和數字處理模塊組成[2，3]。驅動模塊為電磁激振器提供信號和能量，使流量管穩幅振動；數字處理模塊接收速度傳感器的輸出信號，交由核心處理器處理，得到質量流量。其中，流量管的穩幅振動是科氏質量流量計工作的前提，所以，驅動部分是科氏質量流量計的重要組成部分。科氏質量流量計有模擬和數字2種驅動方式[3]。模擬驅動由模擬電路組成，結構簡單，由噪聲起振，在單相流等穩定流體下可以正常工作。但是，在應用現場，被測液體流量中往往會混入氣體，形成了氣液兩相流的工況，此時傳感器的振動阻尼會變高，速度傳感器輸出信號的幅值較低，驅動信號理應變大[4～7]。但是，由于模擬驅動電路幅值控制環節的局限性，驅動信號幅值反而減小，這樣導致了傳感器停振，使得科氏質量流量計無法正常工作。……