電磁(ci)流量計(ji) 是根據(ju)法拉弟(di)電磁感(gan)應定律(lü)爲原理(li)進行流(liu)量測量(liang)✍️的儀🐇表(biao)。電磁流(liu)量計隻(zhi)有管道(dao)村裏和(he)測量電(dian)極與被(bei)測介質(zhi)接觸,隻(zhi)要選😄擇(ze)合适的(de)村裏和(he)電極材(cai)料,幾乎(hu)可以測(ce)量一切(qie)導電流(liu)體的流(liu)量,由于(yu)傳感器(qi)内沒有(you)任何活(huo)動部件(jian)和阻流(liu)部件,尤(you)🎯其适合(he)測🐇量污(wu)水、泥漿(jiang)等含雜(za)質,顆⚽粒(li)和液固(gu)二相物(wu)質的介(jie)質。因此(ci),電磁流(liu)量計可(ke)應用于(yu)石油、化(hua)工、污水(shui)處理、水(shui)力、電力(li)等各領(ling)域的流(liu)量測量(liang)。本文僅(jin)對電磁(ci)流量🚩計(ji)的測量(liang)原理和(he)勵磁頻(pin)率對測(ce)量的影(ying)響進行(hang)分析、探(tan)讨,并結(jie)合實例(li)述選擇(ze)☂️合适測(ce)量頻率(lü)的重😄要(yao)性。
1、電磁(ci)流量計(ji)的組成(cheng)和測量(liang)原理
1.1電(dian)磁流量(liang)計的組(zu)成
　　電磁(ci)流量計(ji)由電磁(ci)流量傳(chuan)感器和(he)電磁流(liu)量轉換(huan)器兩💰部(bu)🈲分組成(cheng),如圖所(suo)示,電磁(ci)流量傳(chuan)感器安(an)裝在🐕工(gong)藝管道(dao)上,用來(lai)将介質(zhi)的流量(liang)變換成(cheng)感應電(dian)壓信号(hao)。電磁流(liu)量轉換(huan)器向傳(chuan)感器提(ti)供産生(sheng)磁場的(de)勵磁電(dian)流,接受(shou)感應電(dian)壓信号(hao),将流量(liang)信号放(fang)大,處🔅理(li)井轉換(huan)成統一(yi)的、标準(zhun)的電信(xin)号(電流(liu),電壓、頻(pin)率♈)以及(ji)數字信(xin)号,液晶(jing)顯示瞬(shun)時流量(liang)和累積(ji)流量

2、電磁流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理
　　電磁(ci)流量計(ji)是根據(ju)法拉弟(di)電磁感(gan)應定律(lü)的原理(li)制造的(de),即導體(ti)在磁場(chang)中做切(qie)割磁力(li)線運動(dong),導體兩(liang)端産生(sheng)感生電(dian)動勢,感(gan)🏃🏻生電動(dong)勢的大(da)小與磁(ci)場的磁(ci)感應強(qiang)度成正(zheng)比🚩,與導(dao)體💞的長(zhang)度成正(zheng)比,與導(dao)體的運(yun)動速度(du)成正比(bi)。
E=klub         (1)
式中:E:感(gan)生電動(dong)勢k:比例(li)系數l:導(dao)體的長(zhang)度;u:導體(ti)的運動(dong)速度,B:磁(ci)場的磁(ci)感應強(qiang)度。

1.電磁(ci)流量轉(zhuan)換器2.感(gan)應信号(hao)傳輸線(xian)3.勵磁信(xin)号傳輸(shu)線4.傳🚶感(gan)器村裏(li)5.平衡電(dian)極6.勵磁(ci)線圈7.信(xin)号電極(ji)8.傳感👌器(qi)測量管(guan)🙇‍♀️9.安裝🌈法(fa)蘭對于(yu)圓形測(ce)量管,流(liu)過的體(ti)積流量(liang)爲:
qv=π/4D2u          (2)
根據(ju)式(1)和(2),則(ze)流過圓(yuan)形測量(liang)管的體(ti)積流量(liang)爲:
qv=π/4D2?/klB           (3)
當測(ce)量管幾(ji)何形狀(zhuang)一定、磁(ci)場的磁(ci)感應強(qiang)度一定(ding)時:
D=1;
令K*π/4D /kB=則(ze):
Qv=KE         (4)
即:電磁(ci)流量計(ji)的體積(ji)流量與(yu)感應電(dian)動勢成(cheng)正比✏️。
3、勵(li)磁方式(shi)分析
　　電(dian)磁流量(liang)計的勵(li)磁方式(shi)決定着(zhe)電磁流(liu)量計的(de)抗幹✂️擾(rao)⭕能力大(da)小和零(ling)點穩定(ding)性能的(de)好壞。電(dian)磁流量(liang)計的勵(li)磁方式(shi)大緻可(ke)分爲:直(zhi)流勵磁(ci)、交流勵(li)磁、低頻(pin)矩形波(bo)勵磁🌈等(deng)。
3.1直流勵(li)磁
　　直流(liu)勵磁,即(ji)由水磁(ci)鐵或恒(heng)定直流(liu)電流勵(li)磁産生(sheng)的磁場(chang)這種磁(ci)場産生(sheng)的流量(liang)信号是(shi)直流電(dian)壓信号(hao),幾乎沒(mei)有電🏒磁(ci)感應的(de)🌏幹擾産(chan)生,直流(liu)信号電(dian)壓容易(yi)使流過(guo)測💜量管(guan)的導電(dian)介質極(ji)化,在測(ce)量電極(ji)上産生(sheng)極㊙️化電(dian)壓,造成(cheng)量的不(bu)穩定。
3.2交(jiao)流助磁(ci)
　　交流勵(li)磁通常(chang)是指使(shi)用50H或)60Hz)正(zheng)弦波的(de)工頻市(shi)電勵🎯磁(ci)的傳感(gan)器這種(zhong)勵磁方(fang)式能降(jiang)低電解(jie)質液體(ti)對電極(ji)的極🔞化(hua)作用,因(yin)而大大(da)地降低(di)了漂移(yi)直流幹(gan)擾對測(ce)量的影(ying)響。交流(liu)勵磁ZUI大(da)的缺點(dian)🚩是由于(yu)電磁感(gan)應造成(cheng)🙇‍♀️的正交(jiao)幹擾和(he)同相幹(gan)擾它們(men)🚶影響流(liu)量計測(ce)量線性(xing)度和零(ling)點的穩(wen)定性。
3.3任(ren)頻矩形(xing)波磁
　　低(di)頻矩形(xing)波勵磁(ci)是指使(shi)用頻率(lü)爲工頻(pin)的整數(shu)倍分☀️之(zhi)一的矩(ju)形波作(zuo)爲勵磁(ci)頻率的(de)傳感器(qi)。勵磁頻(pin)率通常(chang)爲工頻(pin)的1/8-1/32。
低頻(pin)矩形波(bo)勵磁具(ju)有能夠(gou)克服直(zhi)流勵磁(ci)存在極(ji)化電壓(ya)大的優(you)點,又有(you)避免交(jiao)流勵磁(ci)存在電(dian)磁感應(ying)幹擾引(yin)起正交(jiao)幹擾和(he)間相幹(gan)擾的優(you)點,是兼(jian)顧直流(liu)勵✔️磁和(he)交流勵(li)磁兩者(zhe)優點的(de)一種勵(li)磁方式(shi)📱但當用(yong)低頻矩(ju)形波🐇勵(li)磁流量(liang)計測量(liang)漿液流(liu)體時,會(hui)産生“漿(jiang)液噪聲(sheng)”或“尖狀(zhuang)✂️幹擾”。這(zhe)種幹擾(rao)會使測(ce)量信号(hao)輸出有(you)較✌️大的(de)波動,嚴(yan)重影響(xiang)測量。
　　當(dang)流體中(zhong)的固體(ti)顆粒或(huo)纖維磨(mo)擦電極(ji)會形成(cheng)一種🈲波(bo)形呈尖(jian)狀的幹(gan)抗,習慣(guan)稱作“尖(jian)狀幹擾(rao)”,圖3-1可以(yi)說明這(zhe)種幹擾(rao)的形成(cheng),金屬在(zai)電解質(zhi)中腐蝕(shi)的現象(xiang)告訴👈我(wo)們,電極(ji)爲了抗(kang)拒電解(jie)質的腐(fu)蝕,往往(wang)在與流(liu)體開始(shi)接觸時(shi),其表面(mian)先形成(cheng)一種博(bo)的氧化(hua)膜。在形(xing)成氧化(hua)膜的過(guo)程中,金(jin)屬與電(dian)解質之(zhi)間産生(sheng)極高的(de)極化電(dian)壓,如果(guo)兩電極(ji)的材質(zhi)和表面(mian)狀态完(wan)全相同(tong),金屬與(yu)電解質(zhi)之間的(de)極化電(dian)壓成爲(wei)極性相(xiang)同,幅度(du)相等🔞的(de)共模幹(gan)擾電壓(ya)。當⭐流體(ti)中的👨‍❤️‍👨固(gu)體顆粒(li)或纖維(wei)摩擦👣或(huo)撞擊電(dian)極表面(mian),把電極(ji)表面薄(bao)層氧化(hua)膜拉破(po)或生成(cheng)劃痕,傷(shang)破的氧(yang)化膜需(xu)🏃‍♂️要重新(xin)形成在(zai)重新形(xing)成氧化(hua)膜的過(guo)程中,電(dian)極對液(ye)體間的(de)極化電(dian)壓将發(fa)生突👄變(bian)。如果兩(liang)個電極(ji)材質,結(jie)構、表面(mian)狀态存(cun)在差異(yi),所産生(sheng)的極化(hua)共模幹(gan)🐉擾變爲(wei)差模幹(gan)擾,于是(shi)就出現(xian)了流量(liang)計測量(liang)輸出的(de)大幅度(du)波動(擺(bai)動)。

　　以上(shang)分析說(shuo)明,固液(ye)兩相流(liu)測量時(shi)對“漿液(ye)噪聲”問(wen)題🌈,需要(yao)從勵磁(ci)頻率的(de)選擇上(shang)去解決(jue)針對低(di)頻矩形(xing)波勵磁(ci)電磁流(liu)量計的(de)這一缺(que)點,電磁(ci)流量計(ji)利用現(xian)代先進(jin)的單片(pian)機技術(shu),設計了(le)一💃🏻種可(ke)控頻率(lü)♈的智能(neng)化電磁(ci)流量轉(zhuan)換器。電(dian)磁流量(liang)轉換器(qi)時通🈲過(guo)程序設(she)計了鍵(jian)盤控制(zhi)的三種(zhong)不同的(de)勵磁頻(pin)率,勵磁(ci)頻率分(fen)别6.25Hz、12.5Hz和25.0Hz。在(zai)實際應(ying)用💚中可(ke)根據不(bu)同✌️的介(jie)質情況(kuang),設置不(bu)同🧡的勵(li)磁頻率(lü)。
　　電磁流(liu)量傳感(gan)器的原(yuan)理框圖(tu)如上:此(ci)設計在(zai)實際應(ying)用中🆚取(qu)得了非(fei)常明顯(xian)的效果(guo)。
4、實例
(1)口(kou)徑爲DN80電(dian)磁流量(liang)計,測量(liang)介質爲(wei)石灰漿(jiang),量程100m3/h,出(chu)廠使用(yong)的勵磁(ci)🌈頻率爲(wei)6.25HZ。
(當時勵(li)磁頻率(lü)還不可(ke)通過鍵(jian)盤設置(zhi)),安裝後(hou)用水調(diao)試時,僅(jin)表💞運行(hang)正常,當(dang)測量工(gong)藝介質(zhi)石灰漿(jiang)時,儀表(biao)輸出跳(tiao)動非常(chang)嚴重,從(cong)80m3h到120m3/h,儀表(biao)無法使(shi)用。
　　在現(xian)場詳細(xi)了解了(le)介質工(gong)藝情況(kuang)後,得知(zhi)介質中(zhong)含有大(da)量㊙️的❌顆(ke)粒,爲典(dian)型的液(ye)固兩相(xiang)介質,在(zai)仔細分(fen)析儀表(biao)本身運(yun)行情況(kuang)⚽後确認(ren)儀表工(gong)作正常(chang),經過研(yan)究認爲(wei)儀表輸(shu)出波動(dong)應🏒爲兩(liang)相介質(zhi)中的固(gu)🏒态顆粒(li)引起,爲(wei)了解決(jue)這一問(wen)題,對轉(zhuan)換器的(de)單片機(ji)軟件進(jin)行了修(xiu)改,增加(jia)🔅了12.5Hz和25Hz兩(liang)個頻率(lü),同時增(zeng)加了勵(li)磁頻率(lü)的鍵盤(pan)控制,現(xian)場🤞采用(yong)25Hz的勵磁(ci)頻率,對(dui)儀表重(zhong)新标定(ding)後,儀表(biao)運行相(xiang)當穩定(ding),問題得(de)到了解(jie)決。
(2)口徑(jing)從DN25-DN200電磁(ci)流量計(ji),其中DN200用(yong)于測量(liang)有較多(duo)固體物(wu)🔞質的水(shui)煤灰漿(jiang)液,在測(ce)量時同(tong)樣出現(xian)輸出波(bo)動現象(xiang),出🙇🏻庫時(shi)設置的(de)勵磁頻(pin)率默認(ren)值爲6.25Hz,用(yong)戶通過(guo)電話反(fan)映了具(ju)體現象(xiang)後,建議(yi)用戶現(xian)場通過(guo)鍵盤将(jiang)勵磁頻(pin)度⭐設置(zhi)爲12.5Hz,更改(gai)設置後(hou),儀表輸(shu)出穩定(ding),運行正(zheng)常。
5、小結(jie)
　　通過以(yi)上對電(dian)磁流量(liang)計勵磁(ci)頻率的(de)分析和(he)實例分(fen)析⭕可以(yi)㊙️看出,電(dian)磁流量(liang)計的勵(li)磁頻率(lü)對液固(gu)兩相介(jie)質的測(ce)量具有(you)非常嚴(yan)重的影(ying)響,隻有(you)選擇合(he)适的勵(li)磁方式(shi)和勵磁(ci)頻率,儀(yi)表才能(neng)得到滿(man)意的測(ce)量結果(guo),現在出(chu)現🎯了所(suo)謂的三(san)值勵磁(ci)⚽技術和(he)雙頻勵(li)磁技術(shu),但每種(zhong)勵磁方(fang)式都有(you)各自的(de)優缺點(dian),我們相(xiang)信随♍着(zhe)現代單(dan)片機技(ji)術和儀(yi)表智能(neng)化技術(shu)的發展(zhan),一定會(hui)有更完(wan)善、先進(jin)的✂️勵磁(ci)方式出(chu)現。

以上(shang)内容源(yuan)于網絡(luo)，如有侵(qin)權聯系(xi)即删除(chu)!