電磁流量計的發展歷史和工作原理介紹

電磁流量計的發展歷史和工作原理介紹
 1.1.1 電磁流量計的發展歷史
    電磁流量計是 20 世紀50、60 年代隨著半導體技術、電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。70、80 年代電磁流量在技術上有重大突破,使它成為應用廣泛的一類流量計。由于電磁流量計傳感器中取得的流量信號非常微弱（通常在mV 或uV 級），流量信號很容易被各種現場的干擾信號所湮沒，所以電磁流量計的發展與抗干擾技術的發展進步密切相關。
    早期的電磁流量計主要在恒定磁場或直流勵磁磁場下測定流量的流速，但是由于流體介質的極化效應和熱電效應產生的干擾噪聲問題，使電磁流量計很難從干擾噪聲中分離出流量信號，從而電磁流量計的使用十分有限。 二次大戰后，為了減弱直流勵磁磁場下電極表面的嚴重極化電勢的影響，采用了工頻正弦波勵磁技術和正交干擾抑制電路等多種抗干擾措施，但這又引入了電磁感應、靜電耦合等50hz 工頻干擾問題。無法*消除工頻干擾噪聲的影響，零點難以穩定、測量精度低、可靠性差，是這一時期電磁流量計的主要問題。
     70 年代中期，隨著電子技術的發展和同步采樣技術的問世，采用低頻矩形波勵磁技術，改變工頻干擾的形態特征，利用工頻同步采樣技術，獲得電磁流量計較好的抗工頻干擾的能力，測量精度提高、零點穩定、可靠性增強。
    80 年代初采用三值低頻矩形波勵磁技術和動態校零技術、同步勵磁、同步采樣技術以獲得電磁流量計的零點穩定性，進一步提高抗工頻干擾和極化電勢干擾的能力。
    90 年代初以ABB XM 系列和橫河機電ADMAG AXF 系列為代表的采用雙頻矩形波勵磁技術的電磁流量計的出現，標志著電磁流量計對于流體本身的噪聲干擾處理進入了一個嶄新的境界。雙頻矩形波勵磁技術既能克服流體介質產生的泥漿干擾和流體流動噪聲，又能具有低頻矩形波勵磁電磁流量計的零點穩壓性，實現電磁流量計零點穩定性、抗力和響應速度的統一。
   1.1.2 電磁流量計的工作原理
   1.1.2.1 電磁流量計的測量原理
    電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。當導電金屬桿以一定的速度做垂直于磁力線方向的運動時，會產生感應電壓。其基本原理如圖1-1： 圖1-1：電磁流量計的原理 Fig1-1：The principle of electromagnetic flowmeter 在電磁流量計中，測量管內的導電介質相當于電磁感應定律中的導電金屬桿。上下兩端的勵磁線圈在管道的垂直方向上產生一個均勻恒定磁場B，當導電流體在管道中以一定流速V 通過時，導電流體就切割磁力線產生感生電動勢UE。如果在管道的兩側安裝一對電極，電極上就可以探測到這個感生電壓。顯然只要管道內流速的分布與Z 軸方向對稱，感生電壓就可以描述為UE = kBDV,其中D 為管道的直徑，k 為常系數。 開封電磁流量計的信號轉換器可以通過測量感生電壓UE 的大小可以計算得出流體的體積流量qv 。由此可以得出通過管道的體積流量: B U 4k V D 4D q E 2 V π π = = 公式1-1
   1.1.2.2 電磁流量計的結構和分類 
    智能電磁流量計在結構上一般可以分為電磁流量計傳感器和信號轉換器兩部分。從組成的形式上可以分為一體型和分體型。 傳感器安裝在現場被測管道中，負責產生流量信號。主要由測量管道、勵磁線圈、電極等組成。其中主要的部件—勵磁線圈可以通過轉換器或電源提供的電流產生一定的磁場。 信號轉換器負責將傳感器中測出的微弱信號進行放大、濾波、轉換后產生標準的輸出信號，以進行顯示、記錄、積算和調節控制。 電磁流量計在電路功能上主要由電源電路、勵磁電路、信號處理電路和信號輸出電路組成。 其中電源電路主要為各組電路提供工作電源。信號轉換器中的勵磁電路主要負責產生勵磁電流和控制勵磁方式。傳感器中的勵磁電路主要負責產生均勻的磁場。信號處理電路負責將傳感器信號電極上取得的流量信號經濾波/放大/積算后轉換為流量數值。輸出電路將流量數值轉換為模擬信號或數字信號輸出。--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節流裝置、節流孔板、限流孔板等流量產品，更多有關電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網站：