CN205719182U - 检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种检测装置，包括：信号获取单元，被配置为获取电磁流量计的流量信号；过冲幅度值确定单元，被配置为基于流量信号中的一个或多个过冲信号确定电磁流量计的过冲幅度值；以及空管确定单元，被配置为基于过冲幅度值确定电磁流量计此时是否为空管。根据本公开的检测装置，可以简单可靠地检测出电磁流量计此时是否为空管。

Description

检测装置

技术领域

本公开涉及检测技术领域，具体地涉及一种电磁流量计空管检测装置。

背景技术

这个部分提供了与本公开有关的背景信息，这不一定是现有技术。

电磁流量计是20世纪50-60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时产生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。简单地讲，当导电流体流过电磁流量计的磁场时会切割磁感线，在与导电流体流动方向相垂直的方向上就会产生与平均流速成正比的感应电动势。由电磁流量计管壁上的一对电极可以检测出这个感应电动势，从而通过运算可以得到导电流体的流量。

当电磁流量计的管壁上的电极暴露在空气中时，会产生很大的干扰信号，致使电磁流量计检测的数据不能真实的反映导电流体的流量。为此，在电磁流量计安装和使用过程中通常要求电磁流量计的管道必须充满被测导电流体，即满管状态。但在实际应用中，很难保证管道中始终充满导电流体。当电磁流量计的管道中没有充满导电流体使得电极暴露在空气中时，称为空管状态。在实际应用中，通常需要对电磁流量计的空管状态进行检测，必要时可以生成报警信号。

实用新型内容

这个部分提供了本公开的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。

本公开的目的在于提供一种检测装置，能够简单可靠地检测出电磁流量计此时是否为空管。

根据本公开的一方面，提供了一种检测装置，包括：信号获取单元，被 配置为获取电磁流量计的流量信号；其特征在于，所述检测装置还包括：过冲幅度值确定单元，被配置为基于所述流量信号中的一个或多个过冲信号确定所述电磁流量计的过冲幅度值；以及空管确定单元，被配置为基于所述过冲幅度值确定所述电磁流量计此时是否为空管。

优选地，所述空管确定单元包括：过冲幅度值获取单元，被配置为获取所述电磁流量计的过冲幅度值；过冲幅度参考值确定单元，被配置为确定所述电磁流量计的过冲幅度参考值；以及判断单元，被配置为基于所述过冲幅度值与所述过冲幅度参考值判断所述电磁流量计此时是否为空管。

优选地，所述判断单元进一步被配置为当所述过冲幅度值小于所述过冲幅度参考值时判断所述电磁流量计此时是空管。

优选地，所述判断单元进一步被配置为当所述过冲幅度参考值与所述过冲幅度值之差大于预定阈值时判断所述电磁流量计此时是空管。

优选地，过冲幅度参考值确定单元基于所述电磁流量计满管时的流量信号中的一个或多个过冲信号来确定所述过冲幅度参考值。

优选地，所述过冲幅度值确定单元包括：过冲信号提取单元，被配置为提取所述流量信号中的一个过冲信号；以及处理单元，被配置为将所述一个过冲信号的过冲幅度值作为所述电磁流量计的过冲幅度值。

优选地，所述过冲幅度值确定单元包括：过冲信号提取单元，被配置为提取所述流量信号中的多个过冲信号；以及处理单元，被配置为将所述多个过冲信号的多个过冲幅度值取平均值，并将所述平均值作为所述电磁流量计的过冲幅度值。

优选地，所述检测装置还包括：信号处理单元，被配置为将所述流量信号放大。

优选地，所述检测装置还包括：模数转换单元，被配置为将放大后的流量信号转换为数字信号。

优选地，所述检测装置还包括：抗干扰单元，被配置为去除所述流量信号中的干扰信号。

使用根据本公开的检测装置，能够基于电磁流量计的流量信号中的过冲信号来确定过冲幅度值，从而基于过冲幅度值来确定电磁流量计此时是否为空管。本公开的检测装置仅根据过冲幅度值就能够确定电磁流量计是否是空管，十分简单。进一步，由于电磁流量计满管和空管时的过冲幅度值存在很 大的差别，因此本公开的检测装置能够可靠地检测出电磁流量计此时是否为空管。

从在此提供的描述中，进一步的适用性区域将会变得明显。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。在附图中：

图1示出了根据本公开的实施例的检测装置的结构示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的检测装置中的空管确定单元的结构示意图；

图3示出了根据本公开的实施例的检测装置中的过冲幅度值确定单元的结构示意图；

图4(a)示出了根据本公开的实施例的电磁流量计空管时的电极信号示意图；以及

图4(b)示出了根据本公开的实施例的电磁流量计满管时的电极信号示意图。

虽然本公开容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式，而是相反地，本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。

具体实施方式

现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本公开、应用或用途。

提供了示例实施例，以便本公开将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实 施，它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。

众所周知，电磁流量计可以垂直安装，也可以水平安装。在垂直安装电磁流量计的情况下，当电磁流量计空管时，电磁流量计的管道中仅存在极少量的导电流体，因此电极没有被导电流体淹没，也就是说，电磁流量计空管状态指的是电磁流量计的电极没有被导电流体淹没而暴露在空气中的状态。在垂直安装电磁流量计的情况下，当电磁流量计满管时，电磁流量计的管道中充满了导电流体，因此电极被导电流体淹没，也就是说，电磁流量计满管状态指的是电磁流量计的电极被导电流体淹没而没有暴露在空气中的状态。在水平安装的情况下，电磁流量计空管和满管时电极与导电流体之间的位置关系也是类似的。也就是说，在水平安装的情况下，当电磁流量计空管时，电磁流量计的电极没有被导电流体淹没而暴露在空气中；当电磁流量计满管时，电磁流量计的电极被导电流体淹没而没有暴露在空气中。

当电磁流量计的管道的内部充满了导电流体时，流量信号的传送路径形成一个回路，与励磁线圈产生的磁通量相交联，从而感应出一个超前于流量信号90°的电势信号，会产生正交干扰信号。这种效应反应在电磁流量计的电极信号图中为产生一定数目的幅度较大的过冲信号。在本领域中，当信号的峰值或者谷值超过设定的电压时，就会在信号图中产生一个尖端，这被称为过冲信号。而当电磁流量计的管道的内部没有充满导电流体，即空管时，电极没有被导电流体淹没，也就是说，前文中所述的流量信号的传送回路被断开了，此时不会产生变压器效应，也就不会产生正交干扰。在这种情况下，在电磁流量计的电极信号图中的过冲信号的幅度会大大减小。本公开正是利用了这一原理提出了一种电磁流量计空管检测装置，从而能够简单可靠地检测出电磁流量计此时是否为空管。

图1示出了根据本公开的实施例的检测装置的结构示意图。如图1所示，根据本公开的检测装置300包括信号获取单元310、过冲幅度值确定单元320和空管确定单元330。

需要说明的是，信号获取单元310、过冲幅度值确定单元320和空管确定单元330可以用本领域技术人员众所周知的专用硬件来实现。当然，信号获取单元310、过冲幅度值确定单元320和空管确定单元330同样也可以用软件的方式实现，本公开对此并没有特殊限制。

根据本公开的实施例，信号获取单元310可以获取电磁流量计的流量信号。这里，信号获取单元310可以根据本领域现有的任何方法或者设备来获 取电磁流量计的流量信号，并可以将获取的电磁流量计的流量信号表示为各种形式，例如可以采用电压值来表示流量信号，这里的电压值可以包括电压的绝对值和归一化的电压值。此外，信号获取单元310还可以获取一段时间内的流量信号，并将获取的流量信号表示为电压随时间变化的信号图的形式。进一步，信号获取单元310可以将获取的电磁流量计的流量信号发送到过冲幅度值确定单元320。

根据本公开的实施例，过冲幅度值确定单元320可以基于流量信号中的一个或多个过冲信号确定电磁流量计的过冲幅度值。这里，过冲幅度值确定单元320可以从信号获取单元310来获取流量信号。进一步，过冲幅度值确定单元320可以将确定的过冲幅度值发送到空管确定单元330。

根据本公开的实施例，空管确定单元330可以基于过冲幅度值确定电磁流量计此时是否为空管。这里，空管确定单元330可以从过冲幅度值确定单元320来获取电磁流量计的过冲幅度值。进一步，空管确定单元330可以将电磁流量计此时是否为空管的判断结果输出。例如，检测装置300还可以包括显示装置(未示出)，用于显示空管确定单元330的判断结果。作为一个示例，显示装置可以将空管确定单元330的判断结果直接显示在屏幕上；作为另一个示例，显示装置还可以包括告警灯，当空管确定单元330判断电磁流量计此时是空管时，告警灯亮起。这里，用于输出空管确定单元330的方式还有很多，并不限于本发明列出的几种方式。

如上所述，使用根据本公开的检测装置，能够基于电磁流量计的流量信号中的过冲信号来确定过冲幅度值，从而基于过冲幅度值来确定电磁流量计此时是否为空管。本公开的检测装置仅根据过冲幅度值就能够确定电磁流量计是否是空管，十分简单。进一步，由于电磁流量计满管和空管时的过冲幅度值存在很大的差别，因此本公开的检测装置能够可靠地检测出电磁流量计此时是否为空管。

图2示出了根据本公开的实施例的检测装置中的空管确定单元的结构示意图。如图2所示，根据本公开的实施例的检测装置300中的空管确定单元330可以包括过冲幅度值获取单元331、过冲幅度参考值确定单元332和判断单元333。

根据本公开的实施例，过冲幅度值获取单元331可以获取电磁流量计的过冲幅度值。这里，过冲幅度值获取单元331可以从过冲幅度值确定单元320获取电磁流量计的过冲幅度值。进一步，过冲幅度值获取单元331可以将获取的电磁流量计的过冲幅度值发送到判断单元333。

根据本公开的实施例，过冲幅度参考值确定单元332可以确定电磁流量计的过冲幅度参考值。这里，电磁流量计的过冲幅度参考值可以是根据经验设定的值，也可以是根据电磁流量计的材料和电磁流量计内部的导电流体的类型来设定的值。进一步，过冲幅度参考值确定单元332可以将确定的电磁流量计的过冲幅度参考值发送到判断单元333。

根据本公开的实施例，判断单元333可以基于过冲幅度值与过冲幅度参考值判断电磁流量计此时是否为空管。这里，判断单元333可以从过冲幅度值获取单元331来获取过冲幅度值，并可以从过冲幅度参考值确定单元332来获取过冲幅度参考值。进一步，判断单元333可以将判断结果输出，例如输出到前文中所述的显示单元。

下面将详细说明判断单元333如何基于过冲幅度值和过冲幅度参考值来判断电磁流量计此时是否为空管。

根据本公开的实施例，判断单元333进一步被配置为当过冲幅度值小于过冲幅度参考值时判断电磁流量计此时是空管。

前文中提到，当电磁流量计空管时的电极信号图中的过冲信号的幅度会大大小于电磁流量计满管时的电极信号图中的过冲信号的幅度。因此，可以根据例如测试者或者使用者的经验来设定过冲幅度参考值。这里，可以根据电磁流量计的制作材料和电磁流量计中充满的导电流体的类型等参数来设定不同的过冲幅度参考值。当电磁流量计此时的过冲幅度值小于该过冲幅度参考值时，判断单元333确定电磁流量计此时是空管；当电磁流量计此时的过冲幅度值大于或等于该过冲幅度参考值时，判断单元333确定电磁流量计此时不是空管。

根据本公开的另一个实施例，判断单元333进一步被配置为当过冲幅度参考值与过冲幅度值之差大于预定阈值时判断电磁流量计此时是空管。

前文中提到，空管是与满管相对应的概念，因此可以根据电磁流量计满管时的参数来确定过冲幅度参考值。例如，过冲幅度参考值确定单元332可以基于电磁流量计满管时的流量信号中的一个或多个过冲信号来确定过冲幅度参考值。众所周知，电磁流量计在正常使用时必须处于满管状态。从而，可以当第一次正常使用电磁流量计时用检测装置300来获取电磁流量计满管时的流量信号，并且基于流量信号中的一个或多个过冲信号来确定电磁流量计满管时的过冲幅度值。例如，可以将电磁流量计满管时的流量信号中的一个过冲信号的幅度值作为电磁流量计满管时的过冲幅度值，也可以对电磁流 量计满管时的流量信号中的多个过冲信号的多个幅度值取平均值作为电磁流量计满管时的过冲幅度值。进一步，过冲幅度参考值确定单元332可以将该电磁流量计满管时的过冲幅度值作为过冲幅度参考值。进一步，在后续的检测过程中，判断单元333可以将过冲幅度值和过冲幅度参考值进行比较，如果过冲幅度值与过冲幅度参考值差别很大，说明此时电磁流量计有可能是空管。具体地，当过冲幅度参考值与过冲幅度值之差大于预定阈值时，判断单元333判断电磁流量计此时是空管；当过冲幅度参考值与过冲幅度值之差小于等于预定阈值时，判断单元333判断电磁流量计此时不是空管。

图3示出了根据本公开的实施例的检测装置中的过冲幅度值确定单元的结构示意图。如图3所示，过冲幅度值确定单元320可以包括过冲信号提取单元321和处理单元322。

根据本公开的实施例，过冲信号提取单元321可以提取流量信号中的一个或多个过冲信号。过冲信号在时域上是以一定的时间间隔周期性出现的。因此，过冲信号提取单元321可以只提取一个过冲信号，也可以提取一段时间内的多个过冲信号。这里，过冲信号提取单元321可以从信号获取单元310来获取流量信号，并可以将提取的一个或多个过冲信号发送到处理单元322。

根据本公开的实施例，处理单元322可以根据一个或多个过冲信号的一个或多个过冲幅度值来确定电磁流量计的过冲幅度值。这里，处理单元322可以从过冲信号提取单元321来获取流量信号中的一个或多个过冲信号，并可以将确定的电磁流量计的过冲幅度值发送到空管确定单元330。

下面将具体说明过冲幅度值确定单元320如何基于流量信号中的一个或多个过冲信号来确定电磁流量计的过冲幅度值。

根据本公开的实施例，过冲信号提取单元321可以提取流量信号中的一个过冲信号。处理单元322可以将这一个过冲信号的过冲幅度值作为电磁流量计的过冲幅度值。

根据本公开的实施例，过冲信号提取单元321可以提取流量信号中的多个过冲信号。处理单元322可以将多个过冲信号的多个过冲幅度值取平均值，并将该平均值作为电磁流量计的过冲幅度值。在上面过冲信号提取单元321提取一个过冲信号的实施例中，当提取的过冲信号由于除了空管以外的其它原因过低时，可能会出现判断错误的情形。为了更加准确地确定电磁流量计的过冲幅度值，过冲信号提取单元321还可以提取一段时间内的多个过冲信号，并将多个过冲信号的多个过冲幅度值取平均值作为电磁流量计的过冲幅 度值。这样可以保证检测装置300检测空管的准确性。

图4(a)示出了根据本公开的实施例的电磁流量计空管时的电极信号示意图。图4(b)示出了根据本公开的实施例的电磁流量计满管时的电极信号示意图。

在图4(a)和图4(b)中，横轴表示时间，单位为秒；纵轴为用归一化的电压值表示的幅度值，单位为伏特。如图4(a)所示，在0秒、0.1秒、0.2秒、0.3秒和0.4秒的时刻分别出现了五个过冲信号，这五个过冲信号的幅度值分别为2、1、1.8、0.7和2.2。如图4(b)所示，在0秒、0.1秒、0.2秒、0.3秒和0.4秒的时刻分别出现了五个过冲信号，这五个过冲信号的幅度值分别为70、75、70、75和70。由此可以看出，当电磁流量计空管时过冲信号的幅度值明显小于电磁流量计满管时过冲信号的幅度值。当检测装置300中的信号获取单元320获取了如图4(a)所示的流量信号后，根据本公开的实施例，过冲信号提取单元321可以提取流量信号中的一个过冲信号，例如在时刻0秒的过冲信号，处理单元322可以将这一个过冲信号的幅度值2作为电磁流量计此时的过冲幅度值。根据本公开的另一个实施例，过冲信号提取单元321可以提取流量信号中的多个过冲信号，例如在时刻0秒、0.1秒、0.2秒、0.3秒和0.4秒的五个过冲信号，处理单元322可以将这五个过冲信号的幅度值的平均值1.54作为电磁流量计此时的过冲幅度值。接下来，根据前文所述的实施例，空管确定单元330可以基于电磁流量计的过冲幅度值来确定电磁流量计此时是否为空管。以电磁流量计的过冲幅度参考值为70为例，当判断过冲幅度值2或者1.54小于该过冲幅度参考值70，或者过冲幅度参考值70与过冲幅度值2或者1.54之差大于预定阈值时，判断电磁流量计此时是空管。

根据本公开的实施例，检测装置300还包括信号处理单元，被配置为将流量信号放大。这里，可以采用本领域公知的任何方法或者装置来实现将流量信号放大的功能。

根据本公开的实施例，检测装置300还包括模数转换单元，被配置为将放大后的流量信号转换为数字信号。这里，可以采用本领域公知的任何方法或者装置来实现模数转换的功能。

根据本公开的实施例，当检测装置300包括信号处理单元和模数转换单元时，信号处理单元还可以被配置为将流量信号的电压抬升至模数转换单元参考电压的一半。

根据本公开的实施例，检测装置300还包括抗干扰单元，被配置为去除流量信号中的干扰信号。这里，可以采用本领域公知的任何方法或者装置来实现抗干扰的功能，以防止干扰信号进入后续的电路或者单元造成干扰或者误操作。

以上结合附图描述了根据本公开的实施例的检测装置300。使用根据本公开的检测装置，能够简单可靠地检测出电磁流量计此时是否为空管。

以上虽然结合附图详细描述了本公开的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本公开，而并不构成对本公开的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本公开的实质和范围。因此，本公开的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (10)

1.一种检测装置，包括：

信号获取单元，被配置为获取电磁流量计的流量信号；

其特征在于，所述检测装置还包括：

过冲幅度值确定单元，被配置为基于所述流量信号中的一个或多个过冲信号确定所述电磁流量计的过冲幅度值；以及

空管确定单元，被配置为基于所述过冲幅度值确定所述电磁流量计此时是否为空管。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述空管确定单元包括：

过冲幅度值获取单元，被配置为获取所述电磁流量计的过冲幅度值；

过冲幅度参考值确定单元，被配置为确定所述电磁流量计的过冲幅度参考值；以及

判断单元，被配置为基于所述过冲幅度值与所述过冲幅度参考值判断所述电磁流量计此时是否为空管。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其中，所述判断单元进一步被配置为当所述过冲幅度值小于所述过冲幅度参考值时判断所述电磁流量计此时是空管。

4.根据权利要求2所述的检测装置，其中，所述判断单元进一步被配置为当所述过冲幅度参考值与所述过冲幅度值之差大于预定阈值时判断所述电磁流量计此时是空管。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其中，过冲幅度参考值确定单元基于所述电磁流量计满管时的流量信号中的一个或多个过冲信号来确定所述过冲幅度参考值。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述过冲幅度值确定单元包括：

过冲信号提取单元，被配置为提取所述流量信号中的一个过冲信号；以及

处理单元，被配置为将所述一个过冲信号的过冲幅度值作为所述电磁流量计的过冲幅度值。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述过冲幅度值确定单元包括：

过冲信号提取单元，被配置为提取所述流量信号中的多个过冲信号；以及

处理单元，被配置为将所述多个过冲信号的多个过冲幅度值取平均值，并将所述平均值作为所述电磁流量计的过冲幅度值。

8.根据权利要求1所述的检测装置，还包括：

信号处理单元，被配置为将所述流量信号放大。

9.根据权利要求8所述的检测装置，还包括：

模数转换单元，被配置为将放大后的流量信号转换为数字信号。

10.根据权利要求1所述的检测装置，还包括：

抗干扰单元，被配置为去除所述流量信号中的干扰信号。