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電磁流量計發展曆史介紹

發布時(shí)間:2013-1-23 8:37:06
電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來(lái)測量管内導電介質體積流量的(de)感應式儀表,采用(yòng)單片機嵌入式技術,實現數字勵磁,同時(shí)在電磁流量計上采用(yòng)CAN現場(chǎng)總線。屬國内首創,技術達到國内領先水(shuǐ)平。  
電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律而研制成的(de),它經過的(de)發展曆史如下(xià)所述:  
1831年,法拉第發現電磁感應定律,1832年,法拉第在英國泰晤士河(hé)滑鐵盧橋兩頭放下(xià)兩根電極,想利用(yòng)地磁場(chǎng)以河(hé)水(shuǐ)作爲導體來(lái)測量河(hé)水(shuǐ)的(de)流量。由于當時(shí)測出來(lái)的(de)感應信号全是幹擾信号,不能反映出河(hé)水(shuǐ)的(de)流量,所以實驗并未獲得(de)成功。後來(lái)人(rén)們分(fēn)析在實驗失敗的(de)原因後認爲,感應信号的(de)失真不僅是因爲受到電化(huà)學極化(huà)作用(yòng)和(hé)熱(rè)電效應的(de)影(yǐng)響,最主要的(de)原因是當時(shí)測量技術十分(fēn)落後。這(zhè)是世界上最早利用(yòng)電磁感應原理(lǐ)測量流量的(de)實驗,從此揭開了(le)電磁流量計研究的(de)序幕。  
1851年,Wollsaton等人(rén)利用(yòng)電磁感應法測量英吉利海峽潮汐實驗成功。  
1917年,史密斯和(hé)斯皮雷安曾将電磁感應原理(lǐ)用(yòng)于制造船舶測速儀,并且應用(yòng)交流磁場(chǎng)來(lái)消除極化(huà)作用(yòng)。  
1930年,威廉斯等人(rén)第一次用(yòng)數學的(de)方法分(fēn)析圓管内流速分(fēn)布對(duì)測量的(de)影(yǐng)響,提出了(le)以管中心軸爲對(duì)稱的(de)流速分(fēn)布不影(yǐng)響電磁流量計測量精度的(de)理(lǐ)論,同時(shí)也(yě)解釋了(le)電磁流量檢測中可(kě)能産生幹擾的(de)一些原因。自此以後,人(rén)們有了(le)比較系統的(de)電磁流量計理(lǐ)論基礎。但他(tā)們的(de)研究大(dà)多(duō)屬于理(lǐ)論分(fēn)析,還(hái)不能做(zuò)出有實用(yòng)價值的(de)電磁流量檢測儀器。盡管他(tā)的(de)分(fēn)析在數學上有錯誤,但從此以後有了(le)電磁流量計的(de)基礎理(lǐ)論。  
1932年以後,生物(wù)學家柯林(lín)等人(rén)根據法布倫的(de)建議(yì),成功地制成了(le)可(kě)用(yòng)來(lái)測量和(hé)記錄瞬時(shí)動脈血液流量圓形管道的(de)電磁流量計。不過,當時(shí)的(de)電磁流量計隻能作爲實驗室專用(yòng)儀器,并沒有得(de)到廣泛應用(yòng)。第二次世界大(dà)戰以後,原子能工業有了(le)迅猛的(de)發展,因而測量液态金屬的(de)永磁流量計才得(de)以發展起來(lái),并在這(zhè)些特殊工業的(de)試驗和(hé)生産中得(de)到應用(yòng)。但是,由于當時(shí)電子技術還(hái)沒有得(de)到相應的(de)發展,因此它的(de)使用(yòng)領域還(hái)不能擴大(dà)到一般的(de)工業中去。  
1951年,荷蘭人(rén)首先在挖泥船上采用(yòng)電磁流量計測量泥漿流量。後來(lái),電磁流量計在美(měi)國一般工業中得(de)到應用(yòng)。  
1955年,日本研制成功電磁流量計,并不斷進行推廣應用(yòng)。到了(le)五十年代後期,由于電子工業的(de)飛(fēi)速發展,工業自動化(huà)程度的(de)不斷提高(gāo),尤其是電子計算(suàn)機和(hé)程序控制系統在工業上的(de)應用(yòng),電磁流量計進入高(gāo)速發展時(shí)期。
1970年,德國Krohne公司和(hé)荷蘭Altometer公司的(de)Dr.KarlBonlig、F.Hofman首先研制成功單極性矩形波勵磁電磁流量計,并投入工業應用(yòng)。70年代中期,工業發達國家紛紛研制成功雙極性低頻(pín)矩形波電磁流量計,從而開始了(le)低頻(pín)矩形波電磁流量計的(de)工業應用(yòng)時(shí)代。  
1982年,上海工業自動化(huà)儀表研究所成功地研制了(le)單極性低頻(pín)矩形波勵磁電磁流量計,标志了(le)我國電磁流量計也(yě)進入低頻(pín)矩形波勵磁技術的(de)時(shí)代。  
1983年,國外多(duō)家公司均研制成功三值低頻(pín)矩形波電磁流量計。三值低頻(pín)矩形波勵磁技術最大(dà)特點是實現在零狀态時(shí)校正零點,因而具有更優良的(de)零點穩定性,利用(yòng)微處理(lǐ)器的(de)邏輯判斷功能和(hé)運算(suàn)功能可(kě)解決尖峰狀幹擾電勢的(de)影(yǐng)響,但降低了(le)電磁流量計響應速度。1988年,東北(běi)工學院和(hé)河(hé)南(nán)開封儀表廠合作研制成功三值低頻(pín)矩形波勵磁電磁流量計,使我國電磁流量計生産技術跨上新的(de)台階。  
1988年7月(yuè),爲了(le)克服三值低頻(pín)矩形波勵磁技術不能兼顧消除低頻(pín)尖峰噪聲、流體流動噪聲和(hé)保持零點穩定性的(de)矛盾,日本橫河(hé)北(běi)辰電機株式會社提出雙頻(pín)矩形波勵磁技術以解決泥漿、紙漿、礦漿等液固兩相導電性流體和(hé)低導電率流體流量測量。日本橫河(hé)北(běi)辰電機株式會社首先推出了(le)雙頻(pín)矩形波勵磁電磁流量計。同年10月(yuè),武漢水(shuǐ)利電力學院進行對(duì)雙頻(pín)矩形波勵磁技術進行跟蹤研究,并于1990年初取得(de)多(duō)項研究成果。  
1989年,上海光(guāng)華儀表廠和(hé)德國Krohne公司及荷蘭Altometer公司共同投資建設的(de)合資企業上海光(guāng)華·愛(ài)而美(měi)特儀器有限公司投産,生産MT900F系列、300EX系列低頻(pín)矩形波勵磁電磁流量計,通(tōng)過引進吸收和(hé)消化(huà)使我國電磁流量計整體生産技術達到國外發達國家80年代初的(de)水(shuǐ)平。  
1992年,德國Fischer+PorterGmbH在展覽會上展出了(le)稱爲Parti.MAG的(de)非滿管電磁流量計。1995年7月(yuè),日本“95水(shuǐ)道展"上,愛(ài)知時(shí)計電機公司和(hé)東芝公司也(yě)分(fēn)别展示了(le)其非滿管電磁流量計。  
1990年以後,在技術原理(lǐ)上電磁流量計無重大(dà)突破,研究方向多(duō)轉入多(duō)電極方向。1996年,B.Homer等人(rén)研制出了(le)工業用(yòng)非軸對(duì)稱流量測量的(de)多(duō)電極電磁流量計。同年,我國清華大(dà)學的(de)張小章(zhāng)提出了(le)基于流動電磁測量理(lǐ)論的(de)流場(chǎng)重建理(lǐ)論。  
2002年,北(běi)京佛利蒙特自動化(huà)工程有限公司推出的(de)F2系列電磁流量計傳感器,該傳感器實現了(le)管道式與插入式的(de)統一,突破了(le)管道式電磁流量計精度高(gāo)檢修難,插入式電磁流量計檢修方便精度低,人(rén)們往往隻能二者取其一的(de)限制。它的(de)優點是可(kě)以在線、帶壓安裝和(hé)方便地進行電極檢修,解決傳統電磁流量計傳感器電極污染後的(de)檢修問題。總之,電磁流量計的(de)發展經曆了(le)漫長(cháng)的(de)曆史。可(kě)以預見,微電子技術的(de)發展和(hé)新型電子器件的(de)不斷問世,将爲電磁流量計性能的(de)提高(gāo)奠定了(le)堅實的(de)技術基礎。
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