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關於汙水處理流量（liàng）計的基本（běn）結構（gòu）有哪兩個部分（fèn）組成
點擊次數：1824 發（fā）布（bù）時間：2020-12-24 02:52:23
汙水（shuǐ）處理流量計基本（běn）結構中有兩個重要的組成成分，一個是轉換器，另一個是傳感（gǎn）器（qì），本文將分別對傳感器（qì）和轉換器的結構分類作詳細的分析講（jiǎng）解。
2.2.1 傳感器
傳感器的主要作用是將通過（guò）管道的（de）流（liú）量信號進（jìn）行轉換，將其轉為電動勢。市麵上常見的（de）傳感器主要有下圖（tú） 2.4 中如測量（liàng）管、鐵芯、勵磁（cí）線圈、襯（chèn）裏等結（jié）構。
1.測量管：主要是傳感器的（de）管道，該管道由高導電率非導磁材料製（zhì）成，可保證流體在通過時能夠表（biǎo）現出自身的電磁效應，在該管（guǎn）道內中安裝了內襯。使用非導磁材料的原因是保證勵磁線圈中所產生（shēng）的磁場不會順著管道流走，確保測量管道內（nèi）部產生明顯的（de）磁感應線，下圖（tú） 2.4 中展示了利用（yòng）非導磁材料和導磁材料管道中所產生磁感應線的情（qíng）況。
液體從彎管中（zhōng）流出時，由於管道處有明顯（xiǎn）的的（de）彎道，因此其速度分布會（huì）發生變化，產生明顯（xiǎn）的畸變，在彎管外（wài）緣處的流速會（huì）明顯加快，為了能（néng）保證跟隨（suí）內（nèi）援處流（liú）動速度，此時還會產生明顯的二次流（liú）動（dòng）情況。而（ér）針對不同平麵雙彎管道的流動時，此時流體速度（dù）除了表現（xiàn）出不均勻分布之外，還會在管道內部多處位置產生旋渦，若是未完全打開閥門，此時流體速度的畸變程度（dù）會（huì）更加明顯。因此為（wéi）了保證（zhèng）在測量過程中（zhōng）測量的精確（què）度，需要保證傳感（gǎn）器（qì）的上下遊部分有確定的（de）一段長直（zhí）管道，進行多種試驗後確定上遊管道約為 3D，下遊管（guǎn）道約為 5D，其中 D 表示管道的回（huí）敬。隨著技術的革新，近年來汙水處理（lǐ）流（liú）量計對於長直管道（dào）的要求明顯降低，在進行（háng）了長時間的研究後推出了不需要長直管道（dào）的電磁式水表（biǎo）。
2.內襯：更（gèng）通俗（sú）的稱法為--襯裏，安裝位置在管（guǎn）道內部（bù），內襯通常為絕緣材質，主要是防止流體在（zài）流經管道的（de）過程中其產生的感生電動勢（shì）能夠被檢測到。在選擇內襯材料的過（guò）程中，*先需要考慮的是其絕緣性，除此之外還要求材料具有（yǒu）較好（hǎo）的耐腐蝕性、耐（nài）壓性等等。針對不同的使用對象，對內襯材料特性的要求也會呈現出明（míng）顯的差異化。當前市麵上常見的內襯材料有橡（xiàng）膠、PVC 等。在安裝內襯的過程中（zhōng），對工藝技術有（yǒu）著十分準（zhǔn）確的要求，因此安裝過程較為困難，內襯的（de）安（ān）裝作為汙水處理流量計製造過程中要求十分嚴苛的一個步驟。
3.電*：主要作用是將感生電動勢所產生的電（diàn）動（dòng）差進行（háng）連接，在選擇電*材料時同樣需要注意選擇非導磁材料，利用此種材（cái）料（liào）可以有效的避免由於導磁材料所造成的磁力線過於集中（zhōng）在電*的現象。在實（shí）際的運用中除了（le）選擇非導磁材料，還需要（yào）根據運用的環境進行（háng）*二步選（xuǎn）擇，其中需（xū）要對環境的（de）腐蝕情況、溫度要求、液體所產生的壓力等（děng）等進行考量。針對腐蝕程（chéng）度較高的環（huán）境應當（dāng）*選欽電*材料；針對酸度較高的環境如下水道、廢水、汙水環境，則需要選擇耐酸剛電*材料；針對要求較高的酸堿液（yè）則需要利用鉑金電（diàn）*材料。
4.勵磁線圈：勵（lì）磁線（xiàn）圈的作用是（shì）產生相對應的磁場，當勵磁線圈纏繞到鐵芯上，給勵磁線圈通電時，管道內部會產生相應的電流，而電流的分（fèn）布和管（guǎn）道的擺放也有著十分明顯的關聯，管道擺放的位置（zhì）不一樣，產生的電流形成也不一樣。
5.鐵芯：鐵芯主要的作用是纏繞勵磁線圈，從而產生相應的磁感應線。鑄造鐵（tiě）芯的材料刻意選擇矽鋼（gāng）、鑄鋼等等。鑄（zhù）鋼的電磁感應效果想（xiǎng）弱於矽鋼，一般針對鑄鋼而言，其磁導率 μ 是空氣磁導率的0μ 1000 倍，暴（bào）露在空氣中（zhōng）的漏磁通常隻有千分之一（yī），在計算（suàn）過程中基本忽略不計，因此勵（lì）磁電流（liú）所產生（shēng）的磁（cí）場可以進行有（yǒu）效的利用。矽鋼的磁導率 μ 通常是空氣磁導率的0μ 6000～7000 倍左右，表現出（chū）的電磁感（gǎn）應強度更高，坡莫合（hé）金的磁導率 μ 則是空氣磁導率的（de）0μ 幾萬倍，價格也不（bú）昂貴，但在實際的應用過程中，需要根據利用環境選擇合適的鐵芯材料才能滿足更高（gāo）的性價比。
上述五（wǔ）種是傳感器的主要部件（jiàn），除此之外（wài）還有一些其它的零件，如接地環、電*引線等等，各個部（bù）件都有不同的用處，隻有將所有的（de）部件拚湊在一起才能使傳（chuán）感器表現出更好的作用。
2.2.2 轉換器
汙水處理流量計（jì）中另一個重要部件是（shì）轉換器，絕大多數的汙水處理流量計中轉換器和（hé）傳感器是連接為一體的，但在少部分汙水處理流量計中（zhōng）二者則是分開使用的，將二者分（fèn）開*主要的原因（yīn）是考（kǎo）慮到抗幹擾的（de）情況。在汙水處理流量計（jì）工作的過程中，流體運動所切割和產生的（de）電動勢能量較為微弱，且在整個過程中會受到來（lái）自多個不同（tóng）方麵的幹擾，其中如受到來自電磁（cí）兩*的（de）幹擾、勵磁磁場變動所帶來的幹擾、同相幹擾等等。為了有效的減少在流體運動過（guò）程（chéng）中所產生的多種幹擾，就需（xū）要一個穩定可靠的驅動電路，而此電路就就由轉換器組裝而成。在轉換器（qì）中也有幾個重（chóng）要的組成部件（jiàn），下（xià）文將進行詳細介紹（shào）：
（1）前置放大器和濾波器：單片機 A 心的轉換口沒有辦（bàn）法完全識別由電*兩端發出的微弱感應（yīng）電動勢，主要是由於電*兩端所產生的電信號過於微弱，此時為了能幫助轉換口進（jìn）行信號識別，就需要將電信號進行放大，將其放大至1000～10000 倍（bèi）*優。在電*引線接上儀（yí）用前置放大器就可以將電信號進行放大。但在轉換口進行信號捕捉的（de）過程中同樣會產生格式（shì）不同的幹擾信號，其中常見的為（wéi）正交幹擾、並模幹擾等等，為（wéi）了有（yǒu）效減少此（cǐ）部（bù）分幹擾情況，則需要安（ān）裝濾波器，使信號（hào）經過濾波器時將幹擾信號排除。
市麵上常見（jiàn）的多種（zhǒng）濾波器中，*常使用的是低通濾（lǜ）波器，主（zhǔ）要是由於低通濾波器可以有效的降低高頻噪聲對電壓所產生的影響。麵對不（bú）同的環境需要選擇不同的濾波器，而濾波器之間的區（qū）別主要來源（yuán）於硬件結構的差異，RV 濾（lǜ）波器屬於結構*簡單的一款，但其頻率範圍（wéi）較大，囊括幾十 Hz 到 100MHz。
（2）采樣（yàng）、保持電路：單片機並不能直接讀取電*信號，需要利用 A/D 轉換器將電*信號進行轉（zhuǎn）換後才能傳輸到單片機處。使用 A/D 轉換器前要保持采樣、接收數據過程中具（jù）有穩（wěn）定（dìng）的（de）模擬量，此時形成的電路被稱（chēng）為采樣（yàng）保持電路。
（3）單片機和配套外設：當代智能儀表的（de）基礎功能是（shì）需要做到自我診斷、流量累計計算等等，而在儀表轉換器內可（kě）以采用單片機或是編寫獨特的編碼進行實現。
（4）勵磁驅動電路:汙水處理流量計主要是依賴與勵磁電流所形成的工作磁場，電流保持在 150-400mA 之間，此電流並非由單片機（jī）提供，主要來（lái）自於單獨的驅動控製電路。
（5）電（diàn）源分配電路：在（zài）汙水處理流量計工作的（de）過程中需要有（yǒu）多種部件（jiàn）同時工（gōng）作，因此需要多種不同的電壓，此時就需要電源進行電路分配，給不同部分（fèn）分配對應的電源電壓，其中（zhōng）勵磁電源（yuán）需要的電壓為 36V～40V，而單片機工作需要的電壓為3.3V 和 SV，放（fàng）大器工作需要的電壓為 12～15V。因此電源需要（yào）分配出四組電路（lù）。四種（zhǒng）電路中勵磁電源（yuán）所需要的電壓方式*為特別，需要利用到 LDO 方式，主要是由於 LDO 方式能夠產生*小的輸出（chū）波紋電壓，能夠幫（bāng）助勵磁電流產生穩定的磁場，消耗的功率也更小。
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2.2.1 傳感器
傳感器的主要作用是將通過（guò）管道的（de）流（liú）量信號進（jìn）行轉換，將其轉為電動勢。市麵上常見的（de）傳感器主要有下圖（tú） 2.4 中如測量（liàng）管、鐵芯、勵磁（cí）線圈、襯（chèn）裏等結（jié）構。
1.測量管：主要是傳感器的（de）管道，該管道由高導電率非導磁材料製（zhì）成，可保證流體在通過時能夠表（biǎo）現出自身的電磁效應，在該管（guǎn）道內中安裝了內襯。使用非導磁材料的原因是保證勵磁線圈中所產生（shēng）的磁場不會順著管道流走，確保測量管道內（nèi）部產生明顯的（de）磁感應線，下圖（tú） 2.4 中展示了利用（yòng）非導磁材料和導磁材料管道中所產生磁感應線的情（qíng）況。
液體從彎管中（zhōng）流出時，由於管道處有明顯（xiǎn）的的（de）彎道，因此其速度分布會（huì）發生變化，產生明顯（xiǎn）的畸變，在彎管外（wài）緣處的流速會（huì）明顯加快，為了能（néng）保證跟隨（suí）內（nèi）援處流（liú）動速度，此時還會產生明顯的二次流（liú）動（dòng）情況。而（ér）針對不同平麵雙彎管道的流動時，此時流體速度（dù）除了表現（xiàn）出不均勻分布之外，還會在管道內部多處位置產生旋渦，若是未完全打開閥門，此時流體速度的畸變程度（dù）會（huì）更加明顯。因此為（wéi）了保證（zhèng）在測量過程中（zhōng）測量的精確（què）度，需要保證傳感（gǎn）器（qì）的上下遊部分有確定的（de）一段長直（zhí）管道，進行多種試驗後確定上遊管道約為 3D，下遊管（guǎn）道約為 5D，其中 D 表示管道的回（huí）敬。隨著技術的革新，近年來汙水處理（lǐ）流（liú）量計對於長直管道（dào）的要求明顯降低，在進行（háng）了長時間的研究後推出了不需要長直管道（dào）的電磁式水表（biǎo）。
2.內襯：更（gèng）通俗（sú）的稱法為--襯裏，安裝位置在管（guǎn）道內部（bù），內襯通常為絕緣材質，主要是防止流體在（zài）流經管道的（de）過程中其產生的感生電動勢（shì）能夠被檢測到。在選擇內襯材料的過（guò）程中，*先需要考慮的是其絕緣性，除此之外還要求材料具有（yǒu）較好（hǎo）的耐腐蝕性、耐（nài）壓性等等。針對不同的使用對象，對內襯材料特性的要求也會呈現出明（míng）顯的差異化。當前市麵上常見的內襯材料有橡（xiàng）膠、PVC 等。在安裝內襯的過程中（zhōng），對工藝技術有（yǒu）著十分準（zhǔn）確的要求，因此安裝過程較為困難，內襯的（de）安（ān）裝作為汙水處理流量計製造過程中要求十分嚴苛的一個步驟。
3.電*：主要作用是將感生電動勢所產生的電（diàn）動（dòng）差進行（háng）連接，在選擇電*材料時同樣需要注意選擇非導磁材料，利用此種材（cái）料（liào）可以有效的避免由於導磁材料所造成的磁力線過於集中（zhōng）在電*的現象。在實（shí）際的運用中除了（le）選擇非導磁材料，還需要（yào）根據運用的環境進行（háng）*二步選（xuǎn）擇，其中需（xū）要對環境的（de）腐蝕情況、溫度要求、液體所產生的壓力等（děng）等進行考量。針對腐蝕程（chéng）度較高的環（huán）境應當（dāng）*選欽電*材料；針對酸度較高的環境如下水道、廢水、汙水環境，則需要選擇耐酸剛電*材料；針對要求較高的酸堿液（yè）則需要利用鉑金電（diàn）*材料。
4.勵磁線圈：勵（lì）磁線（xiàn）圈的作用是（shì）產生相對應的磁場，當勵磁線圈纏繞到鐵芯上，給勵磁線圈通電時，管道內部會產生相應的電流，而電流的分（fèn）布和管（guǎn）道的擺放也有著十分明顯的關聯，管道擺放的位置（zhì）不一樣，產生的電流形成也不一樣。
5.鐵芯：鐵芯主要的作用是纏繞勵磁線圈，從而產生相應的磁感應線。鑄造鐵（tiě）芯的材料刻意選擇矽鋼（gāng）、鑄鋼等等。鑄（zhù）鋼的電磁感應效果想（xiǎng）弱於矽鋼，一般針對鑄鋼而言，其磁導率 μ 是空氣磁導率的0μ 1000 倍，暴（bào）露在空氣中（zhōng）的漏磁通常隻有千分之一（yī），在計算（suàn）過程中基本忽略不計，因此勵（lì）磁電流（liú）所產生（shēng）的磁（cí）場可以進行有（yǒu）效的利用。矽鋼的磁導率 μ 通常是空氣磁導率的0μ 6000～7000 倍左右，表現出（chū）的電磁感（gǎn）應強度更高，坡莫合（hé）金的磁導率 μ 則是空氣磁導率的（de）0μ 幾萬倍，價格也不（bú）昂貴，但在實際的應用過程中，需要根據利用環境選擇合適的鐵芯材料才能滿足更高（gāo）的性價比。
上述五（wǔ）種是傳感器的主要部件（jiàn），除此之外（wài）還有一些其它的零件，如接地環、電*引線等等，各個部（bù）件都有不同的用處，隻有將所有的（de）部件拚湊在一起才能使傳（chuán）感器表現出更好的作用。
2.2.2 轉換器
汙水處理流量計（jì）中另一個重要部件是（shì）轉換器，絕大多數的汙水處理流量計中轉換器和（hé）傳感器是連接為一體的，但在少部分汙水處理流量計中（zhōng）二者則是分開使用的，將二者分（fèn）開*主要的原因（yīn）是考（kǎo）慮到抗幹擾的（de）情況。在汙水處理流量計（jì）工作的過程中，流體運動所切割和產生的（de）電動勢能量較為微弱，且在整個過程中會受到來（lái）自多個不同（tóng）方麵的幹擾，其中如受到來自電磁（cí）兩*的（de）幹擾、勵磁磁場變動所帶來的幹擾、同相幹擾等等。為了有效的減少在流體運動過（guò）程（chéng）中所產生的多種幹擾，就需（xū）要一個穩定可靠的驅動電路，而此電路就就由轉換器組裝而成。在轉換器（qì）中也有幾個重（chóng）要的組成部件（jiàn），下（xià）文將進行詳細介紹（shào）：
（1）前置放大器和濾波器：單片機 A 心的轉換口沒有辦（bàn）法完全識別由電*兩端發出的微弱感應（yīng）電動勢，主要是由於電*兩端所產生的電信號過於微弱，此時為了能幫助轉換口進（jìn）行信號識別，就需要將電信號進行放大，將其放大至1000～10000 倍（bèi）*優。在電*引線接上儀（yí）用前置放大器就可以將電信號進行放大。但在轉換口進行信號捕捉的（de）過程中同樣會產生格式（shì）不同的幹擾信號，其中常見的為（wéi）正交幹擾、並模幹擾等等，為（wéi）了有（yǒu）效減少此（cǐ）部（bù）分幹擾情況，則需要安（ān）裝濾波器，使信號（hào）經過濾波器時將幹擾信號排除。
市麵上常見（jiàn）的多種（zhǒng）濾波器中，*常使用的是低通濾（lǜ）波器，主（zhǔ）要是由於低通濾波器可以有效的降低高頻噪聲對電壓所產生的影響。麵對不（bú）同的環境需要選擇不同的濾波器，而濾波器之間的區（qū）別主要來源（yuán）於硬件結構的差異，RV 濾（lǜ）波器屬於結構*簡單的一款，但其頻率範圍（wéi）較大，囊括幾十 Hz 到 100MHz。
（2）采樣（yàng）、保持電路：單片機並不能直接讀取電*信號，需要利用 A/D 轉換器將電*信號進行轉（zhuǎn）換後才能傳輸到單片機處。使用 A/D 轉換器前要保持采樣、接收數據過程中具（jù）有穩（wěn）定（dìng）的（de）模擬量，此時形成的電路被稱（chēng）為采樣（yàng）保持電路。
（3）單片機和配套外設：當代智能儀表的（de）基礎功能是（shì）需要做到自我診斷、流量累計計算等等，而在儀表轉換器內可（kě）以采用單片機或是編寫獨特的編碼進行實現。
（4）勵磁驅動電路:汙水處理流量計主要是依賴與勵磁電流所形成的工作磁場，電流保持在 150-400mA 之間，此電流並非由單片機（jī）提供，主要來（lái）自於單獨的驅動控製電路。
（5）電（diàn）源分配電路：在（zài）汙水處理流量計工作的（de）過程中需要有（yǒu）多種部件（jiàn）同時工（gōng）作，因此需要多種不同的電壓，此時就需要電源進行電路分配，給不同部分（fèn）分配對應的電源電壓，其中（zhōng）勵磁電源（yuán）需要的電壓為 36V～40V，而單片機工作需要的電壓為3.3V 和 SV，放（fàng）大器工作需要的電壓為 12～15V。因此電源需要（yào）分配出四組電路（lù）。四種（zhǒng）電路中勵磁電源（yuán）所需要的電壓方式*為特別，需要利用到 LDO 方式，主要是由於 LDO 方式能夠產生*小的輸出（chū）波紋電壓，能夠幫（bāng）助勵磁電流產生穩定的磁場，消耗的功率也更小。
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