今天為大家介紹一項國家發明授權專利——兩線制流量計變送器、流量計及流量計系統。該專利由艾默生過程控制流量技術有限公司申請，并于2017年9月19日獲得授權公告。

內容說明

本公開涉及流量計的兩線制方案。更具體地，涉及交流供電的兩線制流量計變送器以及包括該流量計變送器的流量計和流量計系統。

發明背景

在流量計變送器設計領域，以往的流量計變送器通常采用四線制設計。四線制流量計變送器的供電和信號傳輸各自需要兩根電纜線，這會在使用流量計變送器時造成用戶的電纜成本過高。為解決這一問題，提出了利用兩根信號線來在向流量計變送器傳送信號的同時，利用這兩根信號線向流量計變送器供電的兩線制流量計變送器。

然而，現有的兩線制流量計變送器是以哈特（Hart）通信為基礎實現的。受Hart通信協議本身的制約，在流量計變送器通信回路上的電流幅度被限制在4～20mA。此外，Hart通信采用的供電電源通常為12～42V的直流電源。這對流量計變送器的功耗造成很大限制。這種限制使得兩線制流量計變送器局限于小功率運轉，而且不能完全發揮傳感器及流量計變送器的功能，造成了流量計變送器性能的浪費。這樣的功耗的限制使得兩線制流量計變送器只能應用在較小尺寸上，且對運行環境要求比較高。

發明內容

本公開的目的在于提供一種交流供電的兩線制流量計變送器、流量計以及流量計系統。該兩線制流量計變送器可以節省用戶的電纜成本，而且直接由交流電網供電并擺脫了Hart通信協議對功率消耗造成的制約而以較高的功率運轉，因此使得能夠實現功耗較高、測量范圍更大的流量計及流量計系統，可擴展兩線制流量計的應用環境。

根據本公開的一個方面，提供了一種兩線制流量計變送器，其包括處理器；供電接收單元，接收從交流供電電纜提供的交流電力作為流量計變送器的工作電源；以及載波通信單元，根據從用于控制或監測流量計變送器的控制端傳輸來的通信信號，將要傳送的來自流量計的傳感器信號提供給控制端，其中所述載波通信單元經由所述交流供電電纜接收所述通信信號，并將所述傳感器信號經由所述交流供電電纜提供給所述控制端。

根據本公開的另一方面，提供了一種流量計，包括傳感器和如前所述的任一種流量計變送器。

根據本公開的又一方面，提供了一種流量計系統，包括控制端，所述控制端包括用于向流量計提供用于控制或監測所述流量計的通信信號并從所述流量計接收傳感器信號的通信單元，以及如前所述的流量計。

根據本公開的兩線制流量計變送器、流量計以及流量計系統由電網提供的交流電力供電，其供電電流不受Hart通信協議限定的4mA的限制，因而根據本公開的兩線制流量計變送器不但能節省用戶的電纜線成本，還能夠有效提高流量計變送器消耗的功率，實現高功率運轉的兩線制流量計變送器，從而擴展流量計變送器的應用環境。