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              資訊動態

              電磁流量計按激磁電流方式分類

              文字:[大][中][小] 2021-9-24    瀏覽次數:118    

              電磁流量計按激磁電流方式分類

                (1)、直流激磁

                直流激磁電磁流量計用于測量液體金屬流量,如常溫下汞和高溫下液態納、鋰、鉀等。在快中子增殖核反應堆一次回路中用于測量攝氏500余度的熔融納流量,見到過有應用于DN300mm管道儀表的報道。干法效驗流量值,與濕法(實流)效驗相比,精度可達3% 。除由電磁鐵值流激磁產生次場外,也有用永久磁鐵磁場的較小口徑傳感器。

                本類儀表在我國一般流程工業中應用還屬探索階段,20世紀60~70年代曾成功地應用于測量電解槽常溫泵流量;有色冶金工業也曾試用于測量熔鋅液流量,因鋅液在測量管內壁結垢及氧化鋅等原因,未使用成功。

                (2)、交流激磁

                早期電磁流量計用于50Hz工頻市電激磁,產生正弦波交變磁場;采用交流激磁的理由是為了避免像用直流激磁時電磁表面產生極化現象,但是由于易受市電鎖引起的與流量信號同相應各種感應噪聲的疊加,形成零點漂移等,現在已漸被低頻矩形波激磁所代替。這些疊加的感應噪聲是由以下一些原因產生的。

                1)液體中渦電流產生與流量信號同相位噪聲,電極污染形成的噪聲和零點漂移;

                2)磁回路中鐵損偏移了激磁電流與磁場間相位,使原來在信號回路中變壓器效應所形成的正交(90°)噪聲相移,產生相同噪聲;

                3)激磁線圈與信號線間以及激磁線圈與流體間的靜電感應噪聲。

                但是交流激磁流量傳感器的磁感應強度通常涉及得較高,有較大信號電動勢(約為1mV 每1m/s,矩形波激磁僅0.2~0.3mV)和較高信噪比的優點。此外,在測量固液雙相的礦漿等流體時,低頻矩形波激磁方式在固體擦過電極表面產生尖峰的漿液噪聲,會使輸出信號波動,工頻交流激磁的電磁流量計則不存在這一缺點。因此國內外還有一些儀表制造廠繼續提供工頻或其他頻率交流激磁的電磁流量計。

                (3)、低頻矩形波激磁

                自1975年低頻矩形波激磁方式發表以來,以其功耗小、零點穩定,電極污染影響小等優點,得到很快發展,成為迄今主要激磁方式。低頻矩形波激磁波形有“正-負”二值者,有“正-零-負-零”三值者,分別如右上圖中b、c所示。三值激磁用無激磁期間的信號改善零點穩定性。流量信號在信號電壓基本恒定的區間采樣取得。激磁頻率為市電的 1/32 ~ 1/2 ,常用1/8 ~1/4之間。小口徑儀表用較高頻率,大口徑儀表用較低頻率,由制造廠按所用傳感器口徑來設定。國外也有可由用戶設定頻率的儀表,例如商業名為“可編程鍵控儲存(Programmable Keyed Storage)電磁流量計”。

                矩形波形波交變激磁雖不受慢的極化電壓變化影響,但由于穩定磁場短期間直流采用相對于急劇變化的極化電壓,還會產生急劇的輸出變化。此外流體中固體顆粒撞擊電極,其表面氧化膜破損,表面電位變化形成尖峰狀噪聲,輸出呈現大幅晃動。這一現象稱作漿液噪聲,發生于高濃度漿液或含土沙粒的液體,影響了低頻矩形波電磁流量計的應用。

                頻率較高的工頻激磁比低頻矩形波激磁抗漿液噪聲性能優越的原因;還可以用漿液噪聲頻率特性說明之。下圖是紙漿漿液噪聲頻譜一例,低頻段噪聲電平大,高頻段噪聲小,即所謂1/ ?特性。因此較高頻率激磁噪聲電平低,可獲得較高的S/N比的信號。  

                (4)、雙頻激磁

                雙頻激磁是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波,如右圖所示的用兩種頻率采樣和低通、高通濾波器,得到高頻和低頻兩種信號,合成后得流量信號,克服了低頻矩形波激磁存在的漿液噪聲和流動噪聲,提高儀表的穩定性和響應性。快速響應性可反映頻率高達1Hz的柱塞泵的流動狀況。

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