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蜗轮流量计的显示仪表的原理

蜗轮流量计的显示仪表,实际上是一个脉冲频率测量和计数的仪表,根据单位时间的脉冲数和一段时间的脉冲计数,分别指示出瞬时流量和累积流量。

能够实现上述功能的线路很多,这里仅简单介绍一种线路的构成方框图,如图 4-36所示。瞬时流量指示电路是一个脉冲一电流转换电路。

从蜗轮流酬十的感应线圈产生的脉冲信号,经过前置级放大后传输至显示仪表的输人放大级。该级将传来的脉冲进一步放大,然后传至整形电路将信号变成一定幅值的方波,最后经过频率一电流转换电路,把流量的频率信号变成对应连续电流(0.10mA) , 由毫安表指示瞬时流量的数值。

前置放大级通常要求具有较高的输人阻抗和较低的输出阻抗,便于与感应线圈和电压放大级相连接,一般由一只或两只晶体管搭成与蜗轮流量变送器装在一起。

显示仪表的输人放大级是两级交流放大级,整形电路由射级祸合双稳态触发器构成,它将输人放大级送来的脉冲信号整形为具有一定幅度并满足脉冲前沿要求的方波信号,其频率与脉冲信号频率了相同。

将整形后的方波送人频率一电流转换电路,即变成0-10mA或4-20mA的电流,由毫安表指示瞬时体积流量.图4-37是一种简单的频率指示电路.经过整形的输人方波作用于晶体管BG5的基极使之截止和导通,晶体管BG5的集电极输出反相的方波。当BG5截止时,电源E将通过R22,W2,指示仪表,D4和R20 对C8,C9充电,而当BG5导通时,电容C8,C9中所充的电压,经过BG5和二极管D5迅速放电。电容C8,C9如此随着脉冲信号的输人而不断地充电、放电,此时通过仪表的电流为

当电源电压E和电容C为常数时,电流I与输人脉冲频率f成正比.改变电容G8,C9的串、并联方式,可得到不同的测量范围,W2是量程的微调电位器。

为了测量一段时间的流体的累积流量,可以将整形后的方波送人计数器内累计总脉冲数,由测量方程f=$9,每流过一个单位容积的流量,对应的脉冲数为E。如此,将累计的总脉冲数除以右,则立刻得到在该时间间隔内流过的累积流量。

图4-36中有流量积算电路的原理框图,该电路有四位十进制计数器,计数器的输出端与由四层波段开关构成的仪表系数E设定器相连。对于不同的蜗轮流童计,设定器可将右值设定在0-9999之间的任意数值上.当进人计数器的脉冲数为E时,则“与门”翰出一脉冲信号,该信号通过单程电路驱动电磁计数器走一个字,即代表流过一个单位的体积流体.由于E值可以任意给定,所以该积算电路对于各种型号的蜗轮流量计具有通用性。