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勵磁電磁流量計分(fēn)類有哪幾種?

發布時(shí)間:2012-8-3 9:25:01

勵磁電磁流量計分(fēn)類有哪幾種?電磁流量計按照(zhào)勵磁電流方式分(fēn)類有哪幾種?電磁流量計勵磁方式有哪些?
        一、按激磁電流方式分(fēn)類
        (1)、直流激磁
        直流激磁電磁流量計用(yòng)于測量液體金屬流量,如常溫下(xià)汞和(hé)高(gāo)溫下(xià)液态納、锂、鉀等。在快(kuài)中子增殖核反應堆一次回路中用(yòng)于測量攝氏500餘度的(de)熔融納流量,見到過有應用(yòng)于DN300mm管道儀表的(de)報道。幹法效驗流量值,與濕法(實流)效驗相比,精度可(kě)達3% 。除由電磁鐵值流激磁産生次場(chǎng)外,也(yě)有用(yòng)永久磁鐵磁場(chǎng)的(de)較小口徑傳感器。
        本類儀表在我國一般流程工業中應用(yòng)還(hái)屬探索階段,20世紀60~70年代曾成功地應用(yòng)于測量電解槽常溫泵流量;有色冶金工業也(yě)曾試用(yòng)于測量熔鋅液流量,因鋅液在測量管内壁結垢及氧化(huà)鋅等原因,未使用(yòng)成功。
        (2)、交流激磁
        早期電磁流量計用(yòng)于50Hz工頻(pín)市電激磁,産生正弦波交變磁場(chǎng);采用(yòng)交流激磁的(de)理(lǐ)由是爲了(le)避免像用(yòng)直流激磁時(shí)電磁表面産生極化(huà)現象,但是由于易受市電鎖引起的(de)與流量信号同相應各種感應噪聲的(de)疊加,形成零點漂移等,現在已漸被低頻(pín)矩形波激磁所代替。這(zhè)些疊加的(de)感應噪聲是由以下(xià)一些原因産生的(de)。
        1)液體中渦電流産生與流量信号同相位噪聲,電極污染形成的(de)噪聲和(hé)零點漂移;
        2)磁回路中鐵損偏移了(le)激磁電流與磁場(chǎng)間相位,使原來(lái)在信号回路中變壓器效應所形成的(de)正交(90°)噪聲相移,産生相同噪聲;
        3)激磁線圈與信号線間以及激磁線圈與流體間的(de)靜電感應噪聲。
        但是交流激磁流量傳感器的(de)磁感應強度通(tōng)常涉及得(de)較高(gāo),有較大(dà)信号電動勢(約爲1mV 每1m/s,矩形波激磁僅0.2~0.3mV)和(hé)較高(gāo)信噪比的(de)優點。此外,在測量固液雙相的(de)礦漿等流體時(shí),低頻(pín)矩形波激磁方式在固體擦過電極表面産生尖峰的(de)漿液噪聲,會使輸出信号波動,工頻(pín)交流激磁的(de)電磁流量計則不存在這(zhè)一缺點。因此國内外還(hái)有一些儀表制造廠繼續提供工頻(pín)或其他(tā)頻(pín)率交流激磁的(de)電磁流量計。
        (3)、低頻(pín)矩形波激磁
        自1975年低頻(pín)矩形波激磁方式發表以來(lái),以其功耗小、零點穩定,電極污染影(yǐng)響小等優點,得(de)到很快(kuài)發展,成爲迄今主要激磁方式。低頻(pín)矩形波激磁波形有“正-負”二值者,有“正-零-負-零”三值者,分(fēn)别如右上圖中b、c所示。三值激磁用(yòng)無激磁期間的(de)信号改善零點穩定性。流量信号在信号電壓基本恒定的(de)區(qū)間采樣取得(de)。激磁頻(pín)率爲市電的(de) 1/32 ~ 1/2 ,常用(yòng) 1/8 ~1/4之間。小口徑儀表用(yòng)較高(gāo)頻(pín)率,大(dà)口徑儀表用(yòng)較低頻(pín)率,由制造廠按所用(yòng)傳感器口徑來(lái)設定。國外也(yě)有可(kě)由用(yòng)戶設定頻(pín)率的(de)儀表,例如商業名爲“可(kě)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(màn)的(de)極化(huà)電壓變化(huà)影(yǐng)響,但由于穩定磁場(chǎng)短期間直流采用(yòng)相對(duì)于急劇變化(huà)的(de)極化(huà)電壓,還(hái)會産生急劇的(de)輸出變化(huà)。此外流體中固體顆粒撞擊電極,其表面氧化(huà)膜破損,表面電位變化(huà)形成尖峰狀噪聲,輸出呈現大(dà)幅晃動。這(zhè)一現象稱作漿液噪聲,發生于高(gāo)濃度漿液或含土沙粒的(de)液體,影(yǐng)響了(le)低頻(pín)矩形波電磁流量計的(de)應用(yòng)。
        頻(pín)率較高(gāo)的(de)工頻(pín)激磁比低頻(pín)矩形波激磁抗漿液噪聲性能優越的(de)原因;還(hái)可(kě)以用(yòng)漿液噪聲頻(pín)率特性說明(míng)之。下(xià)圖是紙漿漿液噪聲頻(pín)譜一例,低頻(pín)段噪聲電平大(dà),高(gāo)頻(pín)段噪聲小,即所謂1/ ƒ特性。因此較高(gāo)頻(pín)率激磁噪聲電平低,可(kě)獲得(de)較高(gāo)的(de)S/N比的(de)信号。
         (4)、雙頻(pín)激磁
        雙頻(pín)激磁是在低頻(pín)矩形波上疊加高(gāo)頻(pín)矩形波,如右圖所示的(de)用(yòng)兩種頻(pín)率采樣和(hé)低通(tōng)、高(gāo)通(tōng)濾波器,得(de)到高(gāo)頻(pín)和(hé)低頻(pín)兩種信号,合成後得(de)流量信号,克服了(le)低頻(pín)矩形波激磁存在的(de)漿液噪聲和(hé)流動噪聲,提高(gāo)儀表的(de)穩定性和(hé)響應性。快(kuài)速響應性可(kě)反映頻(pín)率高(gāo)達1Hz的(de)柱塞泵的(de)流動狀況。

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