電磁流量計勵磁原理

          時間:2020-05-15 09:25:57

          1、交流激磁 早期電磁流量計用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象用直流激磁時電極表面產生極化現象,但是由于易受市電所引起的與流量信號同相位各種感應噪聲的疊加,零點飄移等,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飄移。

          (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,產生同相噪聲。

          (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設計得較高,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EMF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EMF。

          2、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。低頻率矩形波激磁波形有“正-負”二值者,有“正-零-負-零”三值者,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1/2~1/32,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“可編程控儲存(Programmable Keyed Storage)電磁流量計”。

          矩形波激磁的EMF在磁場變化所產生的感應磁通微分噪聲,可在激磁周期后期噪聲衰減區間采樣,清除渦電流磁通微分噪聲成分的變化。疊加到信號電壓的工頻感應噪聲,通過采樣時間取整數倍工頻周期的方法消除之。

          然而矩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樣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砂粒的液體,影響了低頻矩形波EMF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。低頻段噪聲電平大,高頻段噪聲小,即所謂1/f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。

          3、雙頻激磁雙頻激磁是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波,用二種頻率采樣和低通、高通濾波器,得到高頻和低頻二種信號,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?焖夙憫钥煞从愁l率高達1Hz的柱塞泵的流動狀況。

          (北京必達拓普科技發展有限公司致力于電磁流量計的研究,詳情請咨詢010-60215815 010-60216084 我們將竭誠為您服務)


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