電(diàn)磁流量(liang)計 是根(gēn)據法拉(lā)弟電磁(ci)感應定(dìng)律爲原(yuán)理進行(hang)流量測(ce)量的儀(yí)表🈲。電磁(cí)流量計(jì)隻有管(guǎn)道村裏(lǐ)和測量(liàng)電極與(yǔ)被測介(jiè)質接觸(chù),隻👅要選(xuan)擇合适(shi)的村裏(li)和電極(jí)材料,幾(jǐ)乎可以(yǐ)測量一(yī)切導電(diàn)流體的(de)流量,由(you)于傳感(gǎn)器内沒(méi)有任何(hé)活動部(bu)件和阻(zǔ)流部件(jian),尤其适(shi)合測量(liang)污水、泥(ní)漿等含(hán)雜質,顆(kē)粒和液(yè)固二相(xiàng)物質的(de)介🔞質。因(yīn)此,電磁(cí)流量計(ji)可應用(yòng)于石油(you)、化工、污(wu)水處理(lǐ)、水力、電(dian)力等各(gè)領域的(de)流🐆量測(cè)量。本文(wén)僅對電(diàn)磁流🌈量(liàng)計的測(ce)量原理(lǐ)和💋勵磁(cí)頻率對(duì)測量❄️的(de)影響進(jìn)行分析(xī)、探讨,并(bìng)結合實(shi)例述選(xuan)擇合适(shì)測量頻(pín)率的重(zhòng)❄️要性。
1、電(dian)磁流量(liang)計的組(zǔ)成和測(cè)量原理(li)
1.1電磁流(liu)量計的(de)組成
　　電(diàn)磁流量(liàng)計由電(diàn)磁流量(liàng)傳感器(qì)和電磁(cí)流量轉(zhuǎn)換器兩(liang)部分組(zu)成,如圖(tu)所示,電(dian)磁流量(liang)傳感器(qì)安裝在(zai)工藝管(guan)道上,用(yòng)來将🌈介(jiè)質的流(liu)量變換(huàn)成感應(ying)電壓信(xin)号。電🐉磁(ci)流量轉(zhuǎn)換器向(xiàng)傳感器(qi)提供⭕産(chǎn)生磁場(chǎng)的勵磁(ci)電流,接(jie)受感應(ying)電壓信(xìn)号🌐,将流(liú)量信号(hao)放大,處(chù)理井轉(zhuan)換成統(tǒng)一的、标(biao)準的電(dian)信号(電(diàn)流,電壓(yā)、頻率)以(yi)及數字(zi)信号,液(ye)晶顯示(shi)瞬時流(liu)量和累(lei)積流量(liang)

2、電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuò)原理
　　電(diàn)磁流量(liang)計是根(gēn)據法拉(la)弟電磁(ci)感應定(dìng)律的原(yuan)理制造(zào)的,即導(dao)體在磁(ci)場中做(zuò)切割磁(ci)力線運(yùn)動,導體(tǐ)兩端産(chǎn)生感生(shēng)電動勢(shì),感生電(diàn)動勢的(de)大小與(yǔ)磁場的(de)磁感應(yīng)強度成(chéng)正比😘,與(yu)導體的(de)長度成(cheng)正比,與(yu)導體的(de)運動✂️速(sù)度成正(zheng)比。
E=klub         (1)
式中(zhōng):E:感生電(dian)動勢k:比(bǐ)例系數(shu)l:導體的(de)長度;u:導(dǎo)體的運(yun)動速🎯度(dù)🌈,B:磁場的(de)磁感應(ying)強度。

1.電(diàn)磁流量(liang)轉換器(qi)2.感應信(xin)号傳輸(shū)線3.勵磁(ci)信号傳(chuán)輸線4.傳(chuan)感器♊村(cūn)裏5.平衡(héng)電極6.勵(li)磁線圈(quan)7.信号電(diàn)極8.傳感(gan)器測量(liang)管9.安裝(zhuāng)法蘭對(duì)于圓形(xing)測量管(guan),流過的(de)體積流(liu)量爲:
qv=π/4D2u          (2)
根(gēn)據式(1)和(he)(2),則流過(guo)圓形測(ce)量管的(de)體積流(liú)量爲:
qv=π/4D2?/klB           (3)
當(dang)測量管(guan)幾何形(xing)狀一定(ding)、磁場的(de)磁感應(ying)強度一(yī)定時♉:
D=1;
令(ling)K*π/4D /kB=則:
Qv=KE         (4)
即:電(diàn)磁流量(liàng)計的體(ti)積流量(liàng)與感應(yīng)電動勢(shi)成正比(bǐ)💃🏻。
3、勵磁方(fāng)式分析(xi)
　　電磁流(liú)量計的(de)勵磁方(fāng)式決定(dìng)着電磁(cí)流量計(ji)的抗幹(gàn)擾能力(lì)大小和(hé)零點穩(wěn)定性能(neng)的好壞(huài)。電磁流(liu)量計的(de)勵磁方(fang)式大緻(zhì)可分🏒爲(wèi):直流勵(li)磁、交流(liú)勵磁、低(dī)頻矩形(xing)波勵磁(cí)等。
3.1直流(liu)勵磁
　　直(zhi)流勵磁(cí),即由水(shui)磁鐵或(huo)恒定直(zhí)流電流(liu)勵磁産(chǎn)生的磁(cí)場這種(zhǒng)磁場産(chǎn)生的流(liu)量信号(hao)是直流(liú)電壓信(xìn)号,幾乎(hū)沒有電(diàn)磁感應(ying)的幹擾(rǎo)産生,直(zhi)流信号(hào)電壓容(rong)易使流(liu)過測量(liang)管的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻導(dǎo)電介👨‍❤️‍👨質(zhì)極化,在(zài)測量電(dian)極上産(chǎn)生極化(hua)電壓,造(zào)成量的(de)不穩定(dìng)。
3.2交流助(zhu)磁
　　交流(liu)勵磁通(tōng)常是指(zhǐ)使用50H或(huò))60Hz)正弦波(bo)的工頻(pín)市電勵(lì)磁的傳(chuán)感器這(zhe)種勵磁(ci)方式能(neng)降低電(diàn)解質液(yè)體對電(diàn)極的極(ji)化作用(yong),因而大(dà)大地降(jiang)低了漂(piāo)移直流(liu)幹擾對(dui)測量的(de)影響。交(jiao)流勵磁(ci)ZUI大🏃‍♂️的缺(que)點是由(you)于電磁(cí)感應造(zao)成的正(zhèng)交幹擾(rǎo)和同相(xiàng)幹擾它(tā)們影響(xiǎng)流量🐉計(jì)測量線(xiàn)性🌏度和(he)零點的(de)穩定性(xing)。
3.3任頻矩(ju)形波磁(ci)
　　低頻矩(jǔ)形波勵(lì)磁是指(zhi)使用頻(pin)率爲工(gong)頻的整(zheng)數倍分(fèn)之一的(de)矩形波(bō)作爲勵(li)磁頻率(lǜ)的傳感(gan)器。勵磁(cí)頻率通(tong)常爲工(gōng)頻的1/8-1/32。
低(dī)頻矩形(xing)波勵磁(ci)具有能(neng)夠克服(fú)直流勵(lì)磁存在(zai)極化電(dian)壓大♌的(de)優點,又(yòu)有避免(mian)交流勵(lì)磁存在(zai)電磁感(gǎn)應幹🤞擾(rǎo)引起正(zhèng)交幹擾(rǎo)和間相(xiàng)幹擾的(de)優點,是(shi)兼顧直(zhi)流勵磁(ci)和交流(liú)勵磁兩(liǎng)者優點(dian)的一種(zhong)勵磁方(fāng)式但當(dang)用低頻(pín)矩形波(bo)勵磁流(liú)量計測(ce)量漿液(yè)流體時(shi),會産生(shēng)“漿液噪(zào)聲”或“尖(jian)狀幹擾(rao)”。這種幹(gàn)擾會使(shi)測量信(xìn)号輸出(chū)有💘較大(da)的波動(dong),嚴重影(yǐng)響測量(liang)。
　　當流體(tǐ)中的固(gu)體顆粒(lì)或纖維(wéi)磨擦電(dian)極會形(xing)成一種(zhong)波形呈(chéng)尖㊙️狀的(de)幹抗,習(xi)慣稱作(zuo)“尖狀幹(gan)擾”,圖3-1可(ke)以說明(ming)這種幹(gan)擾🔅的形(xing)成,金⭐屬(shǔ)在電解(jie)質中腐(fu)蝕的現(xian)象告訴(su)我們,電(dian)極爲了(le)抗拒電(dian)解質的(de)腐蝕,往(wang)往在與(yu)流體開(kāi)始接觸(chù)時🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,其表(biǎo)面先形(xíng)成一種(zhong)博的氧(yang)化膜。在(zai)形成氧(yang)化膜的(de)過程✨中(zhong),金屬與(yu)電解質(zhì)之間産(chǎn)✉️生極高(gao)的極化(hua)電壓,如(ru)果兩電(diàn)極的材(cái)質和表(biǎo)🌈面狀态(tài)完全相(xiàng)同,金屬(shu)與電解(jiě)質之間(jiān)的🈲極化(huà)電壓成(chéng)爲極性(xing)相同,幅(fu)度相等(deng)的共模(mo)幹擾電(diàn)壓。當流(liú)體中的(de)固體顆(ke)粒或纖(xian)維摩擦(cā)或撞擊(ji)☎️電極表(biǎo)面,把電(dian)✊極表面(miàn)薄層氧(yǎng)化膜拉(lā)破或生(shēng)成劃痕(hen),傷破的(de)氧化膜(mo)需👉要重(zhong)新形成(cheng)在重新(xīn)形成🌈氧(yang)🈲化膜的(de)過程中(zhōng),電極對(dui)🚶‍♀️液體間(jiān)的極化(huà)電壓将(jiāng)發生突(tū)變。如果(guǒ)兩個電(dian)極材質(zhi),結構、表(biao)面狀态(tai)存在差(cha)異,所産(chan)生的極(jí)化共模(mo)幹擾變(biàn)爲差模(mo)幹擾,于(yu)是就出(chū)現了流(liu)量計測(cè)量輸出(chū)的大幅(fú)度波動(dong)(擺動)。

　　以(yǐ)上分析(xī)說明,固(gu)液兩相(xiang)流測量(liàng)時對“漿(jiang)液噪聲(shēng)”問🤟題,需(xu)要從勵(lì)磁頻率(lü)的選擇(ze)上去解(jie)決針對(duì)低頻矩(ju)形波勵(lì)磁電磁(ci)流量計(ji)的❌這一(yi)缺點,電(diàn)磁流量(liàng)計利用(yong)現代先(xiān)進的單(dān)片機技(ji)術,設🧡計(jì)了一種(zhǒng)可控頻(pin)率的智(zhi)能化電(diàn)磁流量(liang)轉換器(qì)。電磁流(liu)量轉換(huàn)器時通(tong)過程序(xù)設計了(le)鍵盤控(kong)制的三(san)種不同(tong)的勵磁(cí)頻率,勵(li)磁頻率(lǜ)分别6.25Hz、12.5Hz和(he)25.0Hz。在實際(ji)應用中(zhong)可根據(jù)不同的(de)介質情(qíng)況,設置(zhì)不同的(de)勵磁頻(pín)率。
　　電磁(ci)流量傳(chuán)感器的(de)原理框(kuàng)圖如上(shang):此設計(jì)在實際(ji)應用中(zhong)取得了(le)非常明(ming)顯的效(xiào)果。
4、實例(lì)
(1)口徑爲(wèi)DN80電磁流(liú)量計,測(ce)量介質(zhì)爲石灰(hui)漿,量程(chéng)100m3/h,出廠使(shi)用的勵(li)磁頻率(lü)爲6.25HZ。
(當時(shi)勵磁頻(pin)率還不(bu)可通過(guò)鍵盤設(she)置),安裝(zhuang)後用水(shui)✏️調試❗時(shi),僅表💋運(yun)行正常(chang),當測量(liàng)工藝介(jie)質石灰(huī)漿時,儀(yi)表輸出(chu)跳動非(fei)常嚴重(zhòng),從80m3h到120m3/h,儀(yí)表無法(fa)使用。
　　在(zai)現場詳(xiáng)細了解(jie)了介質(zhi)工藝情(qing)況後,得(de)知介質(zhi)中含有(you)大量🔞的(de)顆粒,爲(wèi)典型的(de)液固兩(liǎng)相介質(zhì),在仔細(xì)分析儀(yí)表㊙️本身(shēn)運行情(qing)況💯後确(què)認儀表(biao)工作正(zheng)常,經❤️過(guò)研究認(rèn)爲儀💁表(biǎo)輸出波(bō)動應爲(wèi)兩相🤞介(jie)質中的(de)固态顆(ke)粒引起(qi),爲了解(jie)決這一(yī)問題,對(duì)轉換器(qi)的單片(piàn)機軟件(jian)進行了(le)修改,增(zēng)加了12.5Hz和(he)25Hz兩個頻(pín)率,同時(shi)增加了(le)勵磁頻(pín)率💔的🤞鍵(jian)盤控制(zhì),現場采(cǎi)用25Hz的勵(lì)磁頻😍率(lü),對儀表(biao)重新💋标(biao)定後,儀(yi)表運✌️行(háng)相當穩(wen)定,問題(tí)得到了(le)✂️解決。
(2)口(kou)徑從DN25-DN200電(diàn)磁流量(liang)計,其中(zhong)DN200用于測(ce)量有較(jiao)多固體(tǐ)物質的(de)水💯煤灰(hui)漿液,在(zài)測量時(shi)同樣出(chu)現輸出(chu)波動現(xian)象,出庫(ku)時🤟設置(zhì)的勵磁(ci)頻率默(mò)認值爲(wèi)6.25Hz,用戶通(tong)過電話(hua)反映了(le)具體現(xian)象後,建(jian)議用戶(hù)現場通(tōng)過鍵盤(pán)将勵磁(cí)頻度設(shè)置爲12.5Hz,更(gèng)✔️改設置(zhì)後,儀表(biao)輸出🈲穩(wen)定,運行(hang)正常。
5、小(xiǎo)結
　　通過(guò)以上對(dui)電磁流(liu)量計勵(lì)磁頻率(lü)的分析(xī)和實例(lì)✌️分析可(ke)以看出(chu),電磁流(liu)量計的(de)勵磁頻(pin)率對液(yè)固兩相(xiàng)介質的(de)測量具(ju)有非常(chang)嚴重的(de)影響,隻(zhī)有選擇(zé)合适的(de)勵磁方(fāng)式和勵(li)磁頻率(lü),儀表才(cai)能🔆得到(dào)滿意的(de)測量結(jié)果,現在(zai)出現了(le)所謂的(de)三值勵(lì)磁技術(shu)和雙頻(pin)勵磁技(ji)術,但每(mei)種勵磁(cí)☎️方式都(dōu)有各自(zì)的優缺(quē)點🌈,我們(men)相信随(sui)着現代(dai)單片機(jī)技術和(hé)儀表智(zhi)能🌍化技(ji)術的發(fā)展♻️,一定(ding)會💔有更(gèng)完🐅善、先(xiān)進的勵(li)磁方式(shì)出現。

以(yi)上内容(róng)源于網(wǎng)絡，如有(you)侵權聯(lián)系即删(shan)除!