基于DSP的数字式科氏质量流量变送器

引言

科里奥利质量流量计(简称科氏流量计)可以直接测量流体的质量流量，同时还可测体积流量、密度、温度，测量精度高，可测量流体范围广，具有广阔的应用前景。

目前，国内科氏流量计大都采用基于模拟电路的信号处理方式，驱动电路亦是采用纯模拟电路实现。传统模拟信号处理方法易受噪声干扰，小流量测量精度低，限制了量程比;对于复杂流体(如两相流、批料流)场合，模拟驱动无法维持流量管振动，导致无法测量。如何提高变送器的抗干扰能力、提高小流量的测量精度，以及如何改善变送器的驱动性能，在两相流下维持流量管振动，是目前国内科氏流量计发展所需迫切解决的难题。

为此，我们研制了基于DSP的数字式科氏质量流量变送器，将数字信号处理方法和数字驱动方法相结合应用于科氏流量计，提高科氏变送器的流量测量精度，改善了变送器的驱动性能。

系统硬件方案

系统硬件由信号调理电路、驱动电路、ADC、DSP及外扩存储器、温度补偿电路、LCD显示、键盘、SCI、4～20mA电流输出、脉冲输出等模块组成，如图1所示。

信号调理与采集

科氏变送器通过测量两路信号的时间差来计算流量，并且两路信号时间差非常小，因此，设计出两路结构对称、性能稳定、温漂小的高精度信号调理采集电路，是保证测量精度的前提条件。