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電磁流量計干標定試驗2021/12/23

電磁流量計干標定試驗電磁流量計干標定試驗3．4．1試驗裝置POTOK裝置由硬件和軟件兩部分組成。使用POTOK裝置標定電磁流量計，需要在電腦的輔助下完成。圖3—2是使用POTOK裝置標定電磁流量計的硬件現場照片，圖3—3是POTOK裝置的軟件界面。3．4．2試驗條件圖3-2POTOK裝置硬件圖3-3POTOK裝置軟件使用POTOK裝置對電磁流量計進行干標定時，需要具備以下條件135l：一電源電壓：(220二+3232)V；一頻率：(50±1)Hz；一環境溫度：(20±5)℃；一相對濕度：(60±

電磁流量計干標定POTOK裝置驗收試驗2021/12/23

電磁流量計干標定POTOK裝置驗收試驗電磁流量計干標定POTOK裝置驗收試驗4．1驗收試驗任務介紹電磁流量計干濕對比試驗完成后，俄方根據試驗數據對POTOK裝置原始的數學模型進行修改。軟件模型修改完畢，需要對POTOK裝置進行驗收試驗，以檢驗修改后的POTOK裝置能否達到我國電磁流量計干標定的要求。驗收實驗包括兩部分內容：，進行POTOK裝置誤差檢驗，以檢驗POTOK裝置各功能模塊及整體精度能否達到要求；第二，進行Pc}TOK裝置干標定驗收試驗，’以檢驗POTOK裝置能否對中國電磁流量計產品進行

電磁流量計干標定課題研究總結2021/12/23

電磁流量計干標定課題研究總結電磁流量計干標定課題研究總結POTOK作為的電磁流量計干標定裝置，其基礎理論完善，并已經實現了工業化應用。本課題以我國引進POTOK裝置為契機，對其面權重函數理論及MFC傳感器法的基本原理進行了全面剖析，為其模型修正提供了大量干濕對比試驗數據，并對修正后的POTOK裝置進行了誤差檢驗和電磁流量計干標定檢驗試驗，初步檢驗結果表明POTOK裝置能夠符合我國1．0等級電磁流量計干標定的工業化應用要求。因此，俄羅斯電磁流量計于標定技術對我國開展電磁流量計干標定技術的應用與研究

恒磁式電磁流量計極化控制方法的研究2021/12/23

恒磁式電磁流量計極化控制方法的研究恒磁式電磁流量計極化控制方法的研究電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電性液體流量的儀表。由于電化學反應、熱電效應等因素使恒定磁場勵磁的電磁流量計的測量電極上產生嚴重的極化現象，導化電壓淹沒了反映流速的感應電動勢信號。因此，現有的電磁流量計大都靠通電線圈產生交變磁場。如何消除極化電壓對感應電動勢的影響，一直是磁鋼勵磁的電磁流量計(簡稱恒磁式電磁流量計)研究的主要難點之一。恒磁式電磁流量計采用磁鋼(永磁體)產生磁場，可以大大簡化傳感器的結構，并使整個

恒磁式電磁流量計極化控制方法研究現狀2021/12/23

恒磁式電磁流量計極化控制方法研究現狀恒磁式電磁流量計極化控制方法研究現狀國內外對恒磁式電磁流量計的研究比較少，其應用范圍也十分有限。已有的恒磁式電磁流量計于原子能工業的試驗和生產過程中，用于測量導電率*、流體內阻特小而且幾乎不產生極化效用的液態金屬(例如汞，液態金屬鈉等)的流量，其測量原理圖如圖1．2所示。但是，隨著電子技術的發展，以及信號處理方法的完善，使恒磁式電磁流量計應用到一般的工業中成為可能。圖1-2液體金屬測量原理圖恒磁式電磁流量計設計過程中的主要問題就是金屬測量電極的極化問題。與被測

電磁流量計的市場現狀2021/12/23

電磁流量計的市場現狀電磁流量計的市場現狀電磁流量計具有高精度、高穩定性、快響應、小型化等性能特點，而且種類很多，因此已成為流量測量技術中應用泛，產品附加值的流量儀表之一。在各種流量儀表的應用中，目前電磁流量計的年銷售臺數大約占流量傳感器及其儀表總數的5％，銷售份額約占總量的20％tlo，111。經過幾十年的發展，國內外生產電磁流量計的廠家也如雨后春筍般迅速發展起來。目前國外主要廠家有：日本橫河公司、日立公司，美國Broom公司、Foxboro公司、Fischer＆Porter公司，德國KROHN

恒磁式電磁流量計傳感器的設計2021/12/23

恒磁式電磁流量計傳感器的設計恒磁式電磁流量計傳感器的設計2．3．1電磁流量傳感器的結構電磁流量傳感器是將介質流量變換為與之呈線性關系的感應電動勢的裝置。傳感器通常包括測量管(傳感器內流過被測流體的通道)、勵磁部分(一般由勵磁線圈通電產生，包括勵磁繞組、鐵芯和極靴等)、信號檢出部分(包括電極、電極引出線、電極屏蔽罩和接線端子盒等零部件)等組成【91，其結構如圖2．7所示。I一勵碓繞組2一測量導管3～內襯4一電極5.鐵芯圖2．7電磁流量傳感器結構圖2．3．2恒磁式電磁流量傳感器的設計與線圈勵磁式電磁

恒磁式電磁流量計極化控制問題的提出2021/12/23

恒磁式電磁流量計極化控制問題的提出恒磁式電磁流量計極化控制問題的提出3．1．1傳感器輸出的流量信號及干擾傳感器感應產生的流量信號是電極間的電位差，即一種電壓信號。實際上，由于電磁感應、靜電效應以及電化學反應等原因，電極輸出的電壓不僅僅是與流體流速成比例的感應電動勢，也包含了各種干擾成分在內【6’251。因此，必須在后續的信號放大處理部分予以消除。在實際的電磁流量計中，電極輸出信號的表達式如下：E：E+idB+轡+巳+吃+％(3-1)ldtdt2c4。式中：E——流速信號5牢——磁場變化時產生的正

恒磁式電磁流量計極化控制方式的研究2021/12/23

恒磁式電磁流量計極化控制方式的研究恒磁式電磁流量計極化控制方法的研究上一節論述了線圈勵磁的電磁流量計消除極化電壓、抑制零點漂移的方法，但是，它們都是基于線圈勵磁方法的情況下提出來的，并不能*磁鋼勵磁的電磁流量計信號處理的要求。所以，必須針對恒磁式電磁流量計的特點，設計出相應的信號處理方法。從包含較大極化電壓的電極電壓信號中提取出較小的反映流量的感應電動勢信號，通常有兩種方法：一、研究極化電壓，分析兩個電極上極化電壓的相關性，試圖從根本上消除極化電壓的影響。如果兩個電極上的極化電壓之間存在某種特定

電磁流量計勵磁技術概述2021/12/23

電磁流量計勵磁技術概述電磁流量計勵磁技術概述電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律來測量導電液體體積流量的儀表。整套儀表由電磁流量傳感器和電磁流量轉換器組成，并連接積算、記錄、顯示、調節儀表或計算機網絡構成流量的測量系統。電磁流量計系統框圖如圖2．1所示【17】。電磁流量傳感器安裝在流體傳輸的工藝管道中，用以將流經管道的導電液體的流速(或流量)值線性地變換成感應電勢信號，并經過傳輸線將此信號送到轉換器中去。轉換器的作用是將傳感器送來的流量信號進行比較、放大，并轉換成標準的輸出信號，供顯示儀表、記錄儀

恒磁式電磁流量計的研究內容2021/12/23

恒磁式電磁流量計的研究內容恒磁式電磁流量計的研究內容自1832年法拉第進行電磁流量計試驗以來，恒磁式電磁流量計的研究一直是電磁流量計研究中的難題之一。本課題的研究目的就是探索一種有效的極化控制方法，以便解決磁鋼勵磁的電磁流量計的極化問題，使恒磁式電磁流量計應用于一般導電性流體的測量成為可能。就恒磁式電磁流量計目前的研究而言，主要難點集中體現在以下幾點：1)極化電壓與電極材料、液體性質有關，且影響感應電動勢；2)直流極化電壓隨機性大，且遠遠大于反應流速的感應電動勢；3)實際測量過程中，兩電極上疊加

電磁流量計動態反饋極化控制方法2021/12/23

電磁流量計動態反饋極化控制方法電磁流量計動態反饋極化控制方法本課題提出了動態反饋極化控制方法，即采用對每個電極進行周期性的測量時段與控制時段相交替的工作方式，使每個周期內控制時段的電極電勢總值等于負的測量時段的電極電勢總值，從而有效地消除電極信號中的極化電壓，把極化電壓控制在某一穩定的值，并可直接從兩個電極電勢信號的差值得出反映流體流速的感應電動勢值。從而使永磁式電磁流量計應用于一般導電性液體流量的測量成為可能，并可充分發揮恒磁式電磁流量計的高動態響應和低功耗的特點。本課題設計的動態反饋極化控制

電磁流量計各種勵磁技術的工作原理及特點2021/12/23

電磁流量計各種勵磁技術的工作原理及特點電磁流量計各種勵磁技術的工作原理及特點電磁流量計的勵磁技術決定了電磁流量傳感器工作磁場的特征。由于電磁流量傳感器磁路是不飽和的，即是線性化磁路，因而勵磁電流波形與磁通波形基本一致，所以電磁流量計勵磁技術決定了電磁流量計信號處理技術，下面就幾種勵磁技術的工作原理及特點做一下分析比較。一、直流勵磁直流勵磁技術是利用直流電源給電磁流量傳感器勵磁繞組供電或者永磁體以形成恒定的勵磁磁場，它的勵磁波形如圖2．2所示。圖2．2直流勵磁這種直流勵磁技術具有勵磁方法簡單、可靠

電磁流量計極化處理方法2021/12/23

電磁流量計極化處理方法電磁流量計極化處理方法傳統的線圈勵磁的電磁流量計的信號放大處理部分，在國內外都有相關和論文，內容涉及工頻同步信號的提取、動態調零方法、數據的采集與處理技術等【34。361。由3．1．2節可知，電極埋在電解質的液體中將發生正負離子的定向移動，在電極與流體介質間會形成一定的電場，這就是平常所說的極化現象。極化電壓是漂移的直流電壓，過大的極化電壓直接進入差動放大器往往把放大器阻塞，導致流量信號不能放大。即使能放大，由于迭加的共模電壓是漂移變動的，因此流量信號的輸出擺動也很大。這樣

恒磁式電磁流量計轉換器電路設計2021/12/23

恒磁式電磁流量計轉換器電路設計恒磁式電磁流量計轉換器電路設計本課題設計的恒磁式電磁流量計轉換器的主要功能是接受傳感器感應電動勢信號，排除各種干擾，并將信號進行放大，經A／D轉換后成為標準的數字輸出信號，提供給單片機做進一步的分析與處理。轉換器的結構框圖如圖4．7所不o儀信I電極信號sl卜-◆表號低射A差反通極D分—l◆濾跟C相I電極信號s2卜一◆放放波隨采器器樣大大圖4．7轉換器的結構框圖4．3．1．1前置放大電路前置放大電路是測量電路中重要的部分之一，需要解決流量信號測量中的高輸入阻抗和高共模

動態反饋極化控制方法的中斷程序的設計2021/12/23

動態反饋極化控制方法的中斷程序的設計動態反饋極化控制方法的中斷程序的設計本系統的中斷程序主要包括兩個部分，定時器中斷程序和ADC0中斷程序。定時器中斷包括定時器0、定時器2和定時器3的中斷服務程序，周期性的產生四路控制方波，控制兩個電極上的四路模擬開關的通斷，從而達到控制電極上的極化電壓的目的。ADC0中斷服務程序用以對A／D采樣結果進行存儲，并改變加采樣的輸入通道。一、定時器中斷服務程序定時器中斷服務程序的目的是為模擬開關提供控制時序，以保證該閉環控制系統按照控制．測量．控制．測量的時序工作。

恒磁式電磁流量計極化控制電路總體設計2021/12/23

恒磁式電磁流量計極化控制電路總體設計恒磁式電磁流量計極化控制電路總體設計在恒磁式電磁流量計中，直流極化電壓隨機性大，而且幅值相對較大。由于磁場強度增加，反應流速的感應電動勢相應增大，但與極化電壓相比，仍然非常微弱。極化控制電路的主要任務，就是將極化電壓控制到重復穩定的值，以便提取出微弱的、反映流量的感應電動勢。因此，極化控制電路在整個恒磁式電磁流量計中占據非常重要的地位。極化電壓是直流信號，其變化相對緩慢，變化頻率遠遠小于模擬開關的控制頻率。感應電動勢則是由于微觀粒子在洛侖茲力的作用下發生偏轉產

電磁流量計動態反饋極化控制方法存在的問題及改進2021/12/23

電磁流量計動態反饋極化控制方法存在的問題及改進電磁流量計動態反饋極化控制方法存在的問題及改進上一節詳細討論了動態反饋極化控制方法的原理以及具體的實現方法，理論上可以比較理想的消除極化電壓。但是，在上述動態反饋極化控制方法中，采用反饋控制方法使控制時段的電極電勢值等于負的測量時段的電極電勢值，調整測量時段和控制時段的時間間隔，使測量時段和控制時段的電極電勢值和時間的乘積相等，主觀上認為可以*抑制電極上的極化電壓。但是，由于對極化電壓的原理還不是十分了解，無法確定極化電壓和反饋電壓是否*等效，因而無

電磁流量計單片機系統設計2021/12/23

電磁流量計單片機系統設計電磁流量計單片機系統設計4．3．3．1微處理器的選取作為整個測控系統的核心部件，微處理器的選擇對整個系統的功能優化和性能提升起著至關重要的作用。根據本課題設計系統的功能需求，需要功能硬件部件有A／D轉換來進行信號處理，由于用到模數轉換功能，市場上的模數轉換芯片一般價格都不低，而自己搭建模數轉換電路不僅麻煩而且可靠性也不高，要優先選用內部集成有模數轉換模塊的芯片。和計算機進行通信時要用到通用串行同步／異步(USART)通信口，數據顯示采用液晶就要求有足夠的通用I／O端口來送

動態反饋極化控制方法的軟件總體設計2021/12/23

動態反饋極化控制方法的軟件總體設計動態反饋極化控制方法的軟件總體設計為了控制極化電壓到某一重復穩定的電壓值，并準確提取出反映流速的感應電動勢，動態反饋極化控制方法的軟件部分主要是在已完成的硬件電路基礎上，實現動態反饋極化控制方法。因此，軟件部分側重于時序控制、對極化電壓和感應電動勢的數字運算和處理，最終用液晶準確顯示測量流速，或者通過RS．232串口發送到上位機進行分析、處理。為了提高程序的可讀性，系統的軟件設計采用了結構化和模塊化的設計思想，整個系統程序包括主程序模塊、初始化子程序、定時器中斷