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	氧化(huà)锆氧傳(chuan)感器的(de)原理及(jí)應用
	有(you)害氣體(ti)檢測報(bao)警儀選(xuǎn)用原則(ze)
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電磁(cí)流量計(jì)的工作(zuo)原理
電(dian)磁流量(liàng)計（ Eletromagnetic Flowmeters ，簡稱(chēng) EMF ）是20世紀(jì)50~60年代随(sui)着電子(zi)技術的(de)發展而(er)迅速發(fa)展起來(lái)的🙇‍♀️新型(xing)流量測(ce)量儀表(biǎo)。電磁流(liu)量計是(shì)根據法(fǎ)拉第電(dian)磁感應(ying)定律制(zhi)成的，電(dian)磁流量(liang)計用來(lai)測量導(dǎo)電液體(tǐ)體積流(liu)量的儀(yí)表。由于(yú)其獨特(tè)的優點(diǎn)，電磁流(liú)量計目(mu)前已廣(guǎng)泛地被(bèi)應用于(yú)工業過(guò)程中各(gè)種導電(diàn)液體的(de)流量測(cè)量，如各(gè)種酸、堿(jian)、鹽等腐(fu)蝕性介(jie)質；電磁(ci)流量計(jì) 各種漿(jiāng)液流量(liàng)測量，形(xíng)成了獨(du)特的應(ying)用領域(yù)。在結構(gòu)上，電磁(ci)流量計(jì) 由電磁(ci)流量傳(chuan)感器和(hé)轉換器(qi)兩部分(fen)組成。傳(chuán)感器安(ān)💁裝在工(gōng)業過程(chéng)管道上(shàng)，它的作(zuo)用是将(jiang)流進管(guǎn)道内的(de)液體🆚體(ti)積流量(liàng)值線性(xing)地變換(huàn)成感生(sheng)電勢信(xìn)💛号，并通(tong)過傳輸(shū)線将此(cǐ)🔞信号送(sòng)㊙️到轉換(huàn)器。轉換(huàn)器安裝(zhuang)在離傳(chuán)感器不(bú)太遠的(de)地方，它(ta)将傳感(gan)❄️器送來(lai)的流量(liàng)信号進(jìn)行放大(dà)，并轉換(huan)成流量(liàng)信号成(cheng)正比的(de)🐆标準電(diàn)信号輸(shu)出，以進(jin)行顯示(shi)，累積和(he)調節控(kong)制。電磁(ci)流量計(jì) 的基本(ben)原理 (一(yi))測量原(yuan)理根據(ju)法拉第(di)電磁感(gǎn)應定律(lü)，當一導(dao)體在磁(cí)場中運(yun)動切割(ge)🆚磁力💋線(xiàn)時，在導(dǎo)體的兩(liang)端即産(chǎn)生感生(sheng)電勢e，其(qí)方向由(yóu)㊙️右手定(dìng)則确定(dìng)🈚，其大小(xiao)與磁場(chang)的磁感(gan)應📐強度(du)B，導體在(zai)磁場内(nèi)的長度(dù)L及導體(ti)的運動(dong)速度u成(cheng)正比，如(rú)果B， L，u三者(zhe)互相垂(chui)直，則 e＝Blu (3－35) 與(yǔ)此相仿(pang)．在磁感(gan)應強度(dù)爲B的均(jun)勻磁場(chang)中，垂直(zhí)于🚶‍♀️磁場(chang)方♍向放(fàng)一個内(nei)徑爲D的(de)不導磁(ci)管道，當(dāng)導電液(ye)體在管(guan)道中以(yi)流速u流(liu)動時，導(dao)電流體(tǐ)就切割(ge)磁力線(xiàn)．如果在(zai)管道截(jie)面上垂(chui)直于磁(cí)場的直(zhi)徑兩端(duan)安裝一(yī)對電極(jí)(圖3—17)則可(kě)以證明(ming)，隻要管(guan)道内流(liú)速分布(bù)爲軸對(dui)稱分🈚布(bù)，兩電極(jí)之間也(yě)特産生(sheng)感生電(dian)動勢☂️： e＝BD (3－36) 式(shì)中，爲管(guǎn)道截面(mian)上的平(ping)均流速(su)．由此可(ke)得管道(dào)的體積(ji)流量爲(wei)🔱： qv＝πDUˉ＝（3－37）由上式(shi)可見，體(ti)積流量(liàng)qv與感應(yīng)電動勢(shì)e和測量(liang)管内徑(jìng)D成線👌性(xìng)關系，與(yǔ)磁場的(de)磁感應(ying)強度B成(chéng)反比，與(yu)其❗它物(wu)理參數(shù)無🏃‍♂️關．這(zhè)就是電(dian)磁流量(liàng)計的測(ce)量原理(li)．需要說(shuō)明的是(shì)，要使式(shi)（3—37）嚴格成(cheng)立，必須(xu)使測量(liàng)條件滿(man)足下列(liè)假定： ①磁(ci)場是均(jun1)勻分布(bu)的恒定(ding)磁場； ②被(bèi)測流體(tǐ)的流速(sù)軸對稱(chēng)分布； ③被(bèi)測液體(ti)是非磁(cí)性的； ④被(bèi)測液體(ti)的電導(dǎo)率均勻(yun)且各向(xiang)同性。圖(tu)3－17電磁流(liu)量計原(yuan)理簡圖(tu) 1－磁極；2－電(diàn)極；3－管道(dao) (二)勵磁(cí)方式勵(lì)磁方式(shi)即産生(shēng)磁場的(de)方式．由(yóu)前述可(kě)知，爲使(shǐ)式😘(3—37)嚴格(ge)成❌立，第(dì)一個必(bi)須滿足(zu)的條件(jiàn)就是要(yào)有一個(gè)均勻恒(heng)定的磁(cí)場．爲此(cǐ)，就需要(yào)選擇一(yi)種合适(shì)的勵⭐磁(ci)方式。目(mù)前，一般(ban)有三🛀種(zhǒng)勵碰🐕方(fāng)式，即直(zhi)流勵磁(ci)、交流勵(li)磁和低(dī)頻方波(bō)⚽勵磁．現(xiàn)分☁️别予(yu)以介紹(shao)． 1．直流勵(li)磁直流(liú)勵磁方(fāng)式用直(zhi)流電産(chǎn)生磁場(chǎng)或采用(yòng)永久磁(ci)鐵，它能(néng)産生一(yi)個恒定(dìng)的均勻(yun)磁場．這(zhè)種直流(liú)勵磁變(bian)送🈚器的(de)大優點(dian)是受交(jiāo)⭕流電磁(ci)場幹擾(rao)影響很(hen)小，因而(ér)可以忽(hu)略液體(ti)中的自(zì)感現象(xiàng)的影響(xiang)．但是，使(shǐ)☁️用直流(liu)磁場易(yi)使通🔞過(guò)測量管(guan)道的電(diàn)解🧑🏽‍🤝‍🧑🏻質液(ye)體被極(ji)化，即電(dian)解質在(zài)電場中(zhōng)被電解(jie)，産生正(zheng)負離子(zi)．在電場(chǎng)力的作(zuò)用下，負(fu)離子跑(pao)向正極(ji)，正離子(zi)跑向負(fù)極．如圖(tu)3—18所👌示．這(zhè)樣🔴，将導(dǎo)緻正負(fu)電極分(fen)别被相(xiang)反極性(xing)🐉的離子(zǐ)所包圍(wei)，嚴🔞重影(ying)響電磁(cí)流量計(jì) 的正常(chang)工作．所(suo)以，直流(liú)勵磁一(yi)般隻用(yòng)于測量(liàng)非電解(jie)質液體(tǐ)，如液态(tài)金屬等(děng)．圖3－18直流(liú)勵磁方(fang)式 2．交流(liú)勵磁目(mù)前，工業(ye)上使用(yòng)的電磁(cí)流量計(ji) ，大都采(cǎi)用工頻(pín)(50Hz)電源交(jiao)流勵磁(ci)方式，即(ji)它的磁(cí)場是由(you)正弦交(jiāo)變電流(liú)産生的(de)，所以産(chan)生的磁(cí)場也是(shì)一個交(jiāo)變磁🌈場(chang)．交變磁(ci)場變送(song)器的主(zhǔ)要優點(dian)是消除(chu)了電極(jí)表面的(de)極化于(yu)擾．另外(wài)，由于磁(cí)場是交(jiāo)變的，所(suǒ)以輸出(chū)信号也(ye)是交變(biàn)信号，放(fàng)大和轉(zhuan)換低電(diàn)平🔆的交(jiāo)流信号(hào)要比直(zhi)流信号(hao)容易得(dé)多．如果(guǒ)交流磁(cí)場的磁(cí)感應強(qiáng)度爲 B＝Bm sint （3－38）則(zé)電極上(shang)産生的(de)感生電(dian)動勢爲(wèi) e＝Bm Dsint （3－39）被測體(ti)積流量(liang)爲 qv= D （3－40）式中(zhōng)Bm――磁場磁(cí)感應強(qiáng)度的大(dà)值； ――勵磁(ci)電流的(de)角頻率(lü)，＝2f； t――時間； f――電(dian)源頻率(lǜ)．由式(3－40)可(kě)知，當測(cè)量管内(nei)徑D不變(bian)，磁感應(yīng)強度Bm爲(wei)一定值(zhi)時⭐，兩電(dian)極✉️上輸(shū)出的感(gan)生電動(dòng)勢e與流(liú)量qv成正(zhèng)比．這就(jiù)是交流(liú)磁👄場電(dian)磁流量(liàng)變送器(qi)的基本(ben)工作原(yuán)理．值得(de)注意的(de)是，用交(jiāo)流磁場(chǎng)會帶來(lái)一系列(lie)的電磁(cí)幹擾問(wen)題．例如(rú)正交幹(gàn)擾．同相(xiàng)幹擾等(děng)，這些幹(gàn)擾信号(hào)與有用(yong)的流🌍量(liang)信号混(hun)雜在一(yi)起．因此(cǐ)，如何正(zhèng)确區分(fen)流量信(xìn)号♈與幹(gan)擾信号(hào)，并如何(hé)有效地(di)抑制和(he)排除各(ge)種幹擾(rǎo)信号✉️，就(jiù)成爲交(jiāo)流勵磁(cí) 電磁流(liu)量計研(yan)制的重(zhong)要課題(tí)。 3．低頻方(fāng)波勵磁(ci) 直流勵(li)磁方式(shì)和交流(liú)勵滋方(fāng)式各有(you)優缺點(diǎn)，爲了充(chōng)分發揮(huī)它們的(de)優點，盡(jin)量避免(miǎn)它們的(de)缺點，70年(nian)代以來(lái)，人們開(kai)始采用(yòng)💯低頻方(fāng)波勵磁(cí)方式．它(tā)的勵磁(cí)🌈電流波(bo)形如圖(tú)3—19所示，其(qi)😘頻率通(tong)常爲工(gōng)🙇‍♀️頻的1／4－l／10．圖(tú)3－19方波勵(lì)磁電流(liú)波形從(cóng)圖3－19可見(jiàn)，在半個(gè)周期内(nèi)，磁場是(shi)恒穩的(de)直流磁(cí)場🐆，它具(jù)有🔞直流(liu)🐅勵磁的(de)特點，受(shòu)電磁幹(gan)擾影響(xiǎng)很小．從(cóng)整個時(shí)間過程(chéng)看，方波(bō)信号又(yòu)是一個(gè)交變的(de)信号，所(suǒ)以它🤟能(néng)克服直(zhí)流勵♋滋(zi)易産生(shēng)的極化(hua)現象．因(yin)此，低頻(pín)方波勵(li)磁是一(yī)種比較(jiao)好的勵(li)磁方式(shi)，目前已(yǐ)在電磁(ci)流量計(ji) 上廣泛(fàn)的應用(yong)．概括一(yī)下，電磁(ci)流量計(ji) 具有如(ru)下幾個(gè)優點： ① 電(diàn)磁流量(liàng)計能避(bì)免交流(liu)磁場的(de)正交電(dian)磁幹擾(rǎo)； ② 電磁流(liu)量計消(xiāo)除由分(fèn)布電容(róng)引起的(de)工頻幹(gan)擾； ③ 電磁(cí)流量計(ji) 抑制交(jiao)流磁場(chǎng)在管壁(bì)和流體(ti)内部引(yǐn)起的電(diàn)渦流； ④ 電(dian)磁流量(liàng)計排除(chú)直流勵(lì)磁的極(ji)化現象(xiàng)．


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