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huan618811
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樓主  發(fā)表于: 2011-05-24 17:05
  電磁流量計按激磁電流方式分類
  (1)、直流激磁
  直流激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(tài)納、鋰、鉀等。在快中子增殖核反應(yīng)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(yīng)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(dá)3% 。除由電磁鐵值流激磁產(chǎn)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(yè)中應(yīng)用還屬探索階段,20世紀(jì)60~70年代曾成功地應(yīng)用于測量電解槽常溫泵流量;有色冶金工業(yè)也曾試用于測量熔鋅液流量,因鋅液在測量管內(nèi)壁結(jié)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(chǎn)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(chǎn)生極化現(xiàn)象,但是由于易受市電鎖引起的與流量信號同相應(yīng)各種感應(yīng)噪聲的疊加,形成零點漂移等,現(xiàn)在已漸被低頻矩形波激磁所代替。這些疊加的感應(yīng)噪聲是由以下一些原因產(chǎn)生的。
  1)液體中渦電流產(chǎn)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(yīng)所形成的正交(90°)噪聲相移,產(chǎn)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(yīng)噪聲。
  但是交流激磁流量傳感器的磁感應(yīng)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(yōu)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(chǎn)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(nèi)外還有一些儀表制造廠繼續(xù)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(fā)表以來,以其功耗小、零點穩(wěn)定,電極污染影響小等優(yōu)點,得到很快發(fā)展,成為迄今主要激磁方式。低頻矩形波激磁波形有“正-負(fù)”二值者,有“正-零-負(fù)-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(wěn)定性。流量信號在信號電壓基本恒定的區(qū)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(shè)定。國外也有可由用戶設(shè)定頻率的儀表,例如商業(yè)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(wěn)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(chǎn)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(xiàn)大幅晃動。這一現(xiàn)象稱作漿液噪聲,發(fā)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(yīng)用。
頻率較高的工頻激磁比低頻矩形波激磁抗?jié){液噪聲性能優(yōu)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/ ƒ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。
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