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電磁流量計(jì)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程
更新時(shí)間:2019-3-2 10:08:10 瀏覽:2023 關(guān)閉窗口 打印此頁
從20世紀(jì)50年代開展起來的交流正弦波工頻勵(lì)磁到70~80年代呈現(xiàn)的低頻矩形波勵(lì)磁,再到90年代以后的高頻勵(lì)磁、雙頻勵(lì)磁、可編程控制勵(lì)磁等,勵(lì)磁方式的不時(shí)改良代表著電磁流量計(jì)技術(shù)的不時(shí)進(jìn)步。隨著電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展,愈加速了電磁流量計(jì)技術(shù)的大開展。當(dāng)前電磁流量計(jì)的技術(shù)開展可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面。
(1)、電磁流量計(jì)——高準(zhǔn)確度
  與早期的工頻勵(lì)磁相比,低頻矩形波勵(lì)磁、雙頻勵(lì)磁、可編程控制勵(lì)磁等新的勵(lì)磁方式電磁流量計(jì),進(jìn)步了傳感器輸出流量信號(hào)的信噪比,降低并穩(wěn)定了儀表的零點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器應(yīng)用先進(jìn)的集成運(yùn)算放大器大幅度降低了器件的噪聲。采用數(shù)字的處置辦法,較模仿電路的轉(zhuǎn)換器能使電磁流量計(jì)的丈量準(zhǔn)確度大幅度進(jìn)步。感應(yīng)信號(hào)的權(quán)重函數(shù)理論研討,一定水平地改善了管道內(nèi)流速散布非軸對(duì)稱性對(duì)流量精確丈量的影響。因而,現(xiàn)代的電磁流量計(jì)有可能到達(dá)±0.5%,以至±0.2%示值誤差的丈量準(zhǔn)確度。
(2) 、電磁流量計(jì)——高牢靠性、多功用化  
  流量計(jì)零點(diǎn)變化主要是由于處于交變工作磁場的金屬丈量管和導(dǎo)電液體中,即便流體流速為零的狀況下,由于電磁感應(yīng)的作用,仍會(huì)產(chǎn)生渦電流,構(gòu)成的二次磁通所惹起的。低頻矩形波勵(lì)磁能有效地減少二次磁通的產(chǎn)生,因此零點(diǎn)較穩(wěn)定。矩形波磁場的頻率為工頻頻率的整數(shù)倍,信號(hào)采樣時(shí)其均勻值為零,可消弭工頻串模干擾影響。調(diào)制的雙頻勵(lì)磁、可編程控制勵(lì)磁,在丈量固液兩相漿液流量時(shí),能減小電極上產(chǎn)生低頻電化學(xué)噪聲的影響,進(jìn)步了傳感信號(hào)的牢靠性。高集成度的電子元器件減少了硬件的毛病率,硬件、軟件的屏蔽技術(shù)等,都是增加轉(zhuǎn)換器牢靠性的有效措施。
  轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用單片計(jì)算機(jī),能充沛應(yīng)用計(jì)算機(jī)具有信息貯存、分時(shí)處置、運(yùn)算和控制才能的優(yōu)點(diǎn),能比擬容易地完成流量的雙向丈量、全管檢測、多量程自動(dòng)切換、人機(jī)對(duì)話、與上位計(jì)算機(jī)通訊、自診斷等附加功用。新一代具有HART協(xié)議和其他類型現(xiàn)場總線的電磁流量計(jì),更為用戶完成全新的消費(fèi)控制與科學(xué)管理方式提供了條件。
(3)、 電磁流量計(jì)——小型化
  權(quán)重散布型磁場的電磁流量傳感器磁場線圈較平均散布磁場勵(lì)磁線圈的長度大大地縮短;低頻勵(lì)磁信噪比的進(jìn)步,可使磁感應(yīng)強(qiáng)度也大幅度地降低。因此,線圈死心尺寸可以減小,傳感器長度得以縮短。所以,與早期的電磁流量計(jì)相比,當(dāng)前的電磁流量計(jì)可以完成產(chǎn)品的小型化。傳感器和轉(zhuǎn)換器合二為一的一體型構(gòu)造,更能有效地降低流量計(jì)的制形成本。
(4)、電磁流量計(jì)——低能耗
  早期交流勵(lì)磁的電磁流量計(jì),存在大的渦流損失。為了得到高的丈量準(zhǔn)確度,需求產(chǎn)生較強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢,這時(shí)設(shè)計(jì)的傳感器磁場約為流速Im/s 產(chǎn)生1~2mV的感應(yīng)信號(hào)電壓。因而,交流勵(lì)磁型的電磁流量計(jì)耗費(fèi)功率常常在數(shù)十瓦到上千瓦。低頻矩形波磁場大局部時(shí)間處于直流狀態(tài),其死心渦電流損失很小,磁感應(yīng)強(qiáng)度很低。這樣設(shè)計(jì)的傳感器磁場,大約是Im/s 流速能產(chǎn)生0.l~0.2mV的感應(yīng)信號(hào)電壓。因而,低頻矩形波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)與交流勵(lì)磁型電磁流量計(jì)比擬,能耗大幅度地降低。往常,普通電磁流量計(jì)的總電耗在 l0~20W 以內(nèi)。勵(lì)磁電流在 4mA 以下的兩線制電磁流量計(jì)也已呈現(xiàn),更有耗費(fèi)功率僅需 2mW,用鋰電池供電可運(yùn)用8年的電磁水表。還有了在無交流電下運(yùn)用的電磁流量計(jì)產(chǎn)品。
(5) 、電磁流量計(jì)——適用范圍的擴(kuò)展
  現(xiàn)代電子技術(shù)的開展和新型絕緣資料、磁性資料不時(shí)地呈現(xiàn),有條件開發(fā)不同型式的電磁流量計(jì),來處理丈量介質(zhì)對(duì)電極的腐蝕、污染問題,處理電導(dǎo)率低于1µS/m介質(zhì)的丈量,例如電容式電磁流量計(jì)就可替代傳統(tǒng)的機(jī)械式容積流量計(jì),以丈量純水、制糖脫鹽液和含有油分等低電導(dǎo)率流體的流量。
  電磁流量計(jì)的品種很多,應(yīng)用面很廣。例如,傳感器與轉(zhuǎn)換器構(gòu)造合二為一的一體型,直流電壓供電與信號(hào)輸出共用電纜的兩線制,防爆型、高壓傳感器構(gòu)造型,契合衛(wèi)生請(qǐng)求、用于消毒快速裝置與拆卸的衛(wèi)生型,具有數(shù)字通訊信號(hào)輸出功用等,它們?cè)诨ぁ⑹汀撹F、冶金、食品等工業(yè)自動(dòng)控制消費(fèi)過程中越來越受歡送。
  除了潛水電磁流量計(jì)用來丈量河道、暗渠和明渠的流量計(jì)外,非滿管道的電磁流量計(jì)也是近幾年開發(fā)的搶手產(chǎn)品。在今天環(huán)境維護(hù)和節(jié)水日益遭到注重的狀況下,它們?cè)诘土魉倜髑登乃⑽鬯闪恐邪l(fā)揮著嚴(yán)重作用。
  食品工業(yè)、制藥消費(fèi)或罐裝,請(qǐng)求在短時(shí)間內(nèi)定量地丈量并發(fā)出控制信號(hào);關(guān)于血液及脈動(dòng)流量測量,請(qǐng)求其反響速度快。這些請(qǐng)求需采用高頻或雙頻等勵(lì)磁方式來處理。總之,新的運(yùn)用范疇不時(shí)地?cái)U(kuò)展,將促使電磁流量計(jì)技術(shù)不時(shí)地開展與進(jìn)步。

 

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