潍坊亿川电子科技有限公司
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一、流量计电路参数供电：外电12~24VDC/30mA(-20%~+15%)；内电3V6锂电池二者自动切换
一、流量计电路参数
供电：外电12~24VDC/30mA(-20%~+15%)；内电3V6锂电池二者自动切换。
（1）三线4~20mA线性校正电流输出（Iout与GND回路负载≤600Ω@24V时）。
（2）程控脉冲输出：高电平≥5V（供电电压-1V）；低电平<0.5V；含3K上拉电阻的集开输出。
（3）测温支持Pt100和Pt1000软件选择。
（4）测压支持3K以下硅压阻式压力传感器和4-20mA压力变送器跳线选择。
（5）通讯支持MODBUS-RTU协议的485通讯。
二、电路描述
VT3W三线制新三代涡街流量计电路，其信号测量电路分为MSP混合数字信号处理型和改进的经典模拟放大滤波电路两种，以便应对各种复杂的现场环境。
（一）MSP混合自适应数字信号处理型前端电路：
采用精简、高效的低功耗新型数字信号处理电路，经多年研究改进，放弃了难于解决下限不规则波的二代纯软件滤波处理方案。创造性采用了可调电荷匹配放大，可调增益变换和精细分区滤波的前端预处理硬件，窗函数和FFT频谱分析等小波信号理论进行时域和频域多元化软件处理。按分区限制的理念对A/D转换采集的涡街信号进行MSP-混合数字信号处理，采用16段区间限定滤波，较好解决了由于流量介质密度和粘度的不确定性引起的涡街电路工作频率的大幅偏差，使滤波频带与现场工作不符从而引起测量大幅失真的难题。并了由波形匹配和信噪比确定测量下限的流量波形分析理念，对长期困扰涡街流量计抗震差，下限不稳定，抗50Hz电磁干扰差等的问题有了很大改善。可对工作参数进行精确设置。由硬件和软件混合处理，时域和频域混合计算后输出与流量对应的频率可在很大的流量范围内准确测量气体、液体和蒸汽的流量。
（二）改进的经典模拟放大滤波型前端电路：
新的模拟放大滤波型前端电路提高了输入阻抗，从而减少了低频端的波形失真。将K1精简为6位由，按1-2-5-10进率重新调整了K2和K3滤波电容参数，兼顾了DN15-20，使对DN25以下的小口径测气有更好的适用性。但对DN350以上的滤波略有减弱。同时K2和K3对称有利于同步调整。改进了脉冲输出部分电路，对高频和输出驱动的适应性有一定提高。增加了电源输入部分的滤波和保护，提高了可靠性和抗电源噪声力。
（三）两款统一的流量计算显示电路：
MSP数字型和模拟型都采用同样的后端配线板（两种放大显示处理电路可互换）。可由中文/英文提示软件菜单选定适应各种口径和各类测量介质区段（仅MSP型）。数据处理后由LCD12864液晶显示。信号远传电路可用三线制4-20mA输出电流讯号。另有一路可编下义的多用的程控脉冲输出信号，可设为各种输出模式。另可配MODBUS485-RTU通讯。
1） 脉冲输出方式：
A、 信号频率输出：直接实时输出探头检测信号的频率，通常用于仪表标定校准。
B、 校正频率输出：对实时监测信号按照流量系数修正后的输出
C、 频率输出：输出转换后频率，频率值按满度流量输出1000Hz线性计算。
D、 脉冲数出：输出转换后脉冲，脉冲个数按照每个计算周期的累积流量除以脉冲当量计算，每个计算周期只允许输出1000个脉冲，如果计算周期内实际脉冲数大于1000个，则自动累计到下一个计算周期输出；小的每个周期只允许输出4个脉冲，如果计算周期内实际脉冲数不足4个脉冲，则自动累计到下一个计算周期输出；输出脉冲的有效电平为高电平。注意：工程师需要根据当前适用对象，设置合适的脉冲当量因子。
E、 上限报警输出—高于设置的报警流量输出报警，报警时输出三极管导通到地为低电平；非报警时输出三极管截止，上拉电阻使端子上为高电平。
F、 下限报警输出—低于设置的报警流量输出报警，报警时输出三极管导通到地为低电平；非报警时输出三极管截止，上拉电阻使端子上为高电平。
2） 电流输出：
电流输出为线性4-20mA，输出范围为[4-22.4]mA。当瞬时流量小于等于下限切除流量时，或者信号频率为0时，输出4mA电流。其他情况电流按照切除流量输出4mA，满度流量输出20mA线性计算输出电流值，如果计算出的电流值超过22.4mA,则输出22.4mA。
3） Modbus通讯功能：
变送器支持以Modbus的4800和9600波特率通讯，通过Modbus-RTU协议的3号命令（读取保持寄存器），动态读取仪表实时运行的各种参数，响应时间在50mS以内；Modbus连续命令间隔100mS；
4） 使用环境：
由于使用环境温度不同，LCD屏的显示响应速度也有变化，在低温下如果LCD刷新速度过快会造成显示不清晰。采用工程师菜单内的《环境温度》选项，设置选择LCD屏幕的刷新速度为-20℃可在低温场合使用。
5） 频段选择：
根据涡街信号的频率范围划分16个频段，分别是：1.6-45Hz、2.4-65Hz、3.6-90Hz、4.8-120Hz、6.4-160Hz、8.8-220Hz、11-275Hz、14-350Hz、18-450Hz、22-550Hz、28-700Hz、34-850Hz、42-1050Hz、52-1300Hz、64-1600Hz、96-2400Hz。用户可根据变送器的使用对象，在工程师菜单中设置适合的频段。注意，如果频段设置与信号对象不符，变送器会工作不正常。
6） 仪表MSP参数设置菜单类：
在MSP设置菜单中，可设定信号输入电容、增益、信号切除峰峰值电压、50Hz
切除开关、强抗干扰模式、信号滤波等各种模式参数；正确设置MSP参数有益与提高
仪表性能，错误的MSP参数设置会降低仪表性能。所以MSP设置菜单内的各项必须是
专业人员方可操作！
流量计工作界面
流量计工作界面包括两个界面，一个是主界面，一个是辅助界面。如图：
图表 1主工作界面
信号较测模式：
l L=低区0-1/4
l H=高区1/4-1/2
l S=窄=滤噪5%
l M=中=滤噪10%
l W=宽=滤噪15%
l N=否=关
供电模式显示“插头"图案表示当前是电源供电；显示“电池"图案表示当前电池供电
当T温度和P压力后面显示为“="时表示当前温度和压力为实测值；
当T温度和P压力后面显示为“≡"时表示当前温度和压力测量时超限，使用的是默认
设置值，注意此时需要排查传感器是否异常！
当T温度的恒等标为“Tu≡"表示测量温度超500度的上限，此时温度固定取工程师菜单内的“默认温度"的设置值。
当T温度的恒等标为“Td≡"表示测量温度超-200度的下限，此时温度固定取工程师菜单内的“默认温度"的设置值。
当P压力的恒等标为“Pd≡"表示测量压力低于-101.3kPa。此时压力固定取工程师菜单内的“默认压力"的设置值。
当P压力的恒等标为“Pu≡"表示测量压力超上限一倍量程（量程为压力上限值与压力下限值之差），此时压力固定取工程师菜单内的“默认压力"的设置值。
当T温度或P压力后面为“≈"时，表示显示温度或压力为蒸汽的反推计算值。
图表 2辅助工作界面
辅助界面中，信号频率行不同的名称代表不同的运行状态
² Fin—正常信号频率
² FinCV—信号幅度弱，输出被切除，此时不计算流量
² FinC5—信号属于50Hz噪声，输出被切除，此时不计算流量
² FinFL—信号低于频段范围，输出被切除，此时不计算流量
² FinFH—信号高于频段范围，输出被切除，此时不计算流量
² FinSL—信号波数过低，输出被切除，此时不计算流量
² FinSM—信号波过杂乱，输出被切除，此时不计算流量
² FinCS—信号特征属于噪声，输出被切除，此时不计算流量
辅助界面中，输出频率行不同的名称代表不同的输出状态
u F_bas—基础信号输出，即按照实测信号频率输出
u F_adj—校正输出，按多点K值校正输出详细算法参见后面章节
u F_out—频率输出，根据实测信号，计算输出一定频率的信号。
信号频率=瞬时流量 * 1000 / 满度流量 （Hz）
u Pulse—脉冲输出，根据菜单中“脉冲因子"计算所得的输出脉冲个数
u H-AL=0—高报警未产生
u L-AL=0—低报警未产生
u H-AL=1—高报警产生
u L-AL=1—低报警产生
u NO—当前输出无效
辅助界面中，输出电流行后面的值，在电源供电模式下，为实际输出的电流值；在电池供电模式下，固定显示0.0（因为此时无电流输出）
主界面和辅助界面之间通过按‘+/S’左键和‘’右键切换。
左键为+并下翻页，长按为S退出。 右键为<并上翻页，长按为E进入和确认。
在辅助界面下，长按‘’左键进入密码输入状态。用户可通过连续按‘+/S’键选择当前输入位置需要输入的密码数字，按‘’键移动输入光标位置。当输完2位密码后，长按‘’进入与密码对应的功能设置菜单；在密码输入状态下，长按‘+/S’键返回辅助界面，继续更新显示计量值。
关于主工作界面和辅助工作界面的刷新速度。在工程师菜单中，有“环境温度"设置项，电源供电模式下，如果选择-10℃时， 1.2秒刷新一次；如果选择-20℃，8秒刷新一次；电池供电模式下，4秒一次刷新。
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