具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種流量計(jì)，尤指一種具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]電導(dǎo)是指物質(zhì)讓電流通過的能力。在固體中，電流借由電子傳導(dǎo)，而在液體中，電流借由陰陽離子的移動(dòng)而產(chǎn)生電流。導(dǎo)電度為物質(zhì)傳送電流的能力，液體的導(dǎo)電度與溶解離子的濃度相關(guān)，導(dǎo)電度計(jì)為測量水溶液傳導(dǎo)電流能力的儀器。
[0003]傳統(tǒng)的導(dǎo)電度計(jì)多半采用微安培級(jí)的恒流源或惠斯登電橋架構(gòu)測量，因輸出電流小，易受到電路中鏈波和雜訊的影響，且可測量的量程(measuring range)無法過大，使得測量精度不高且不穩(wěn)定。
[0004]其次，傳統(tǒng)的導(dǎo)電度計(jì)主要通過恒定的感應(yīng)電流以感測待測液體的導(dǎo)電度，然而，當(dāng)待測液體的導(dǎo)電度極低時(shí)，用以感測待測液體的感應(yīng)電流也相對(duì)的減小。由于小感應(yīng)電流產(chǎn)生不易，因此增加導(dǎo)電度計(jì)制作的困難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明公開內(nèi)容在于提供一種具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)，所述具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)可以用來偵測待測液體的流量及導(dǎo)電度。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)，該電磁式流量計(jì)包含第一微處理器、傳感器、激磁電流裝置、流量感測裝置、調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置及開關(guān)組件。所述傳感器包含兩個(gè)線圈及兩個(gè)感應(yīng)電極，所述激磁電流裝置電連接于所述第一微處理器及所述線圈，所述流量感測裝置電連接于所述第一微處理器，調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置電連接于所述第一微處理器，所述開關(guān)組件電連接于所述感應(yīng)電極、所述第一微處理器、所述流量感測裝置及所述調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置。
[0007]其中，所述開關(guān)組件依據(jù)所述第一微處理器發(fā)出的信號(hào)使所述感應(yīng)電極與所述流量感測裝置或所述調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置形成電性連接，當(dāng)所述感應(yīng)電極與所述流量感測裝置形成電性連接時(shí)，所述第一微處理器驅(qū)使所述激磁電流裝置產(chǎn)生激磁電流以進(jìn)行液體流量的計(jì)算，當(dāng)所述感應(yīng)電極與所述調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置形成電性連接時(shí)，所述第一微處理器停止所述激磁電流裝置產(chǎn)生所述激磁電流以進(jìn)行液體導(dǎo)電度的計(jì)算。
[0008]所述調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置會(huì)產(chǎn)生正弦波信號(hào)，并利用分壓電路取得待測液體在所述感應(yīng)電極上形成的感應(yīng)電壓，再將感應(yīng)電壓放大后傳遞至微處理器，以對(duì)待測液體導(dǎo)電度進(jìn)行判別。所述調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置也可以借由導(dǎo)電度判斷所述感應(yīng)電極的磨耗情況及傳導(dǎo)待測液體的管路是否為空管。
[0009]較佳地，所述調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置包含差動(dòng)放大模塊、分壓電阻器及振蕩模塊，所述差動(dòng)放大模塊電連接于所述第一微處理器，所述感應(yīng)電極電連接于所述差動(dòng)放大模塊，分壓電阻器電連接于所述差動(dòng)放大模塊及所述感應(yīng)電極，所述振蕩模塊電連接于所述分壓電阻器并用以產(chǎn)生正弦波信號(hào)。
[0010]其中，所述感應(yīng)電極供置入液體中，所述感應(yīng)電極及所述液體配合產(chǎn)生感應(yīng)阻抗，所述差動(dòng)放大模塊接收經(jīng)由所述感應(yīng)電阻及所述分壓電阻器分壓后的正弦波信號(hào)，并輸出半弦波信號(hào)至所述第一微處理器，所述第一微處理器經(jīng)運(yùn)算以得到所述液體的導(dǎo)電度。
[0011]較佳地，所述振蕩模塊包含運(yùn)算放大器、正回饋單元及負(fù)回饋單元，所述運(yùn)算放大器包含反向輸入端、非反向輸入端及輸出端，所述正回饋單元電連接于所述非反向輸入端及所述輸出端，所述負(fù)回饋單元電連接于所述反向輸入端及所述輸出端。所述正回饋電路用以決定所述振蕩模塊的振蕩頻率，所述負(fù)回饋電路用以決定所述振蕩模塊輸出的正弦波信號(hào)的振幅。
[0012]較佳地，所述正回饋單元包含RC并聯(lián)網(wǎng)路及RC串聯(lián)網(wǎng)路，所述RC并聯(lián)網(wǎng)路電連接于所述運(yùn)算放大器的所述非反向輸入端，所述RC串聯(lián)網(wǎng)路電連接于所述運(yùn)算放大器的所述非反向輸入端及所述輸出端。
[0013]較佳地，所述RC并聯(lián)網(wǎng)路包含第一電阻器及第一電容器，所述第一電阻器的一端電連接于所述運(yùn)算放大器的所述非反向輸入端，所述第一電阻器的另一端電連接于地端；所述第一電容器并聯(lián)所述第一電阻器。
[0014]所述RC并聯(lián)網(wǎng)路包含第二電阻器及第二電容器，所述第二電阻器的一端電連接于所述運(yùn)算放大器的所述非反向輸入端，所述第二電阻器的另一端電連接于所述第二電容器；所述第二電容器的與電連接于第二電阻器一端相反的另一端電連接于所述運(yùn)算放大器的所述輸出端。
[0015]較佳地，所述負(fù)回饋單元包含輸入電阻器及回饋電阻器，所述輸入電阻器電連接于所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端及地端，所述回饋電阻器電連接于所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端及所述輸出端。
[0016]此外，所述負(fù)回饋單元還可以包含第一二極管及第二二極管，所述第一二極管的陽極電連接于所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端，所述第一二極管的陰極電連接于所述運(yùn)算放大器的所述輸出端，所述第二二極管的陽極電連接于所述運(yùn)算放大器的所述輸出端，所述第二二極管的陰極電連接于所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端。
[0017]所述第一二極管及所述第二二極管的非線性特性能夠有效地避免所述振蕩模塊輸出的正弦波信號(hào)失真，同時(shí)也還能夠達(dá)到穩(wěn)幅的效果。
[0018]較佳地，所述差動(dòng)放大模塊包含運(yùn)算放大器、第三電阻器、第四電阻器、第五電阻器及第六電阻器，所述運(yùn)算放大器包含反向輸入端、非反向輸入端及輸出端。所述第三電阻器電連接于所述運(yùn)算放大器的所述非反向輸入端及所述分壓電阻器，所述第四電阻器電連接于所述運(yùn)算放大器的所述非反向輸入端及地端，所述第五電阻器電連接于所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端、所述感應(yīng)電極及地端，所述第六電阻器電連接于所述運(yùn)算放大器的所述反向輸入端及所述輸出端。
[0019]本發(fā)明的調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置在通電后，所述振蕩模塊產(chǎn)生正弦波信號(hào)，該正弦波信號(hào)通過所述分壓電阻器傳遞至所述感應(yīng)電極及待測液體。所述差動(dòng)放大模塊將正弦波信號(hào)在感應(yīng)電極及待測液體上的跨壓轉(zhuǎn)換為半弦波信號(hào)傳遞至所述第一微處理器，所述第一微處理器借由電壓轉(zhuǎn)換阻抗機(jī)制以判別待測液體的阻抗，再經(jīng)由阻抗轉(zhuǎn)換導(dǎo)電度機(jī)制判別待測液體的導(dǎo)電度。
[0020]較佳地，所述激磁電流裝置包含電流調(diào)整單元、第一切換組件、第二切換組件、第三切換組件及第四切換組件，所述電流調(diào)整單元電連接于所述第一微處理器、所述第一切換單元、所述第二切換單元、所述第三切換單元及所述第四切換單元，所述第一微處理器控制所述電流調(diào)整單元使輸出恒定電流，并控制所述第一切換單元、所述第二切換單元、所述第三切換單元及所述第四切換單元的切換狀態(tài)以決定是否將所述電流調(diào)整單元產(chǎn)生的恒定電流傳遞至所述線圈。
[0021]較佳地，所述激磁電流裝置還包含線圈異常偵測單元，該線圈異常偵測單元電連接于所述第一微處理器、所述電流調(diào)整單元、所述第三切換組件及所述第四切換組件，以對(duì)線圈是否異常進(jìn)行偵測。
[0022]此外，所述電磁式流量計(jì)還包含第二微處理器，該第二微處理器電連接于所述第一微處理器，該第二微處理器可以將第一微處理器輸出的信號(hào)向外部傳遞，也可以將外部信號(hào)傳遞至第一微處理器，換句話說，該第二微處理器主要是用于通信處理。
[0023]另外，本發(fā)明還提供一種管路液體導(dǎo)電度及流量感測方法，該方法包含下列步驟:(a)產(chǎn)生正弦振蕩電壓脈波；(b)利用所述正弦振蕩電壓脈波計(jì)算出導(dǎo)電度；(c)判斷所述導(dǎo)電度是否小于預(yù)定值；(d)判斷管路是否為空管；(e)在步驟(d)之后，若管路不為空管，則調(diào)整恒定電流的電流數(shù)值；以及(f)進(jìn)行待測液體流量感測。上述步驟(b)海包含下列步驟:(bl)利用所述正弦波振蕩電壓脈波計(jì)算阻抗值；以及(b2)利用所述阻抗值計(jì)算出所述導(dǎo)電度。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)在第一狀態(tài)操作下的電路方框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的具有調(diào)幅式管路液體導(dǎo)電度測量功能的電磁式流量計(jì)在第二狀態(tài)操作下的電路方框圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的調(diào)幅式導(dǎo)電度測量裝置的電路圖；
[0027]圖4為半弦波電壓對(duì)感應(yīng)阻抗的關(guān)系圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的激磁電流單元的電路圖；
[0029]圖6為本發(fā)明的導(dǎo)電度及流量