今天電磁流量計(jì)線圈廠家針對(duì)電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式做出詳細(xì)講述。
1)直流勵(lì)磁
直流激磁電磁流量計(jì)用于測(cè)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(cè)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(bào)道。干法效驗(yàn)流量值,與濕法(實(shí)流)效驗(yàn)相比,精度可達(dá)3%
。除由電磁鐵值流激磁產(chǎn)生次場(chǎng)外,也有用**磁鐵磁場(chǎng)的較小口徑傳感器。
2)交流激磁
早期電磁流量計(jì)用于50Hz工頻市電激磁,產(chǎn)生正弦波交變磁場(chǎng);采用交流激磁的理由是為了避免像用直流激磁時(shí)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(hào)同相應(yīng)各種感應(yīng)噪聲的疊加,形成零點(diǎn)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(hào)同相位噪聲,電極污染形成的噪聲和零點(diǎn)漂移;
2)磁回路中鐵損偏移了激磁電流與磁場(chǎng)間相位,使原來在信號(hào)回路**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(hào)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(qiáng)度通常涉及得較高,有較大信號(hào)電動(dòng)勢(shì)(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(diǎn)。此外,在測(cè)量固液雙相的礦漿等流體時(shí),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(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng),工頻交流激磁的電磁流量計(jì)則不存在這一缺點(diǎn)。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(jì)。
4)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(diǎn)穩(wěn)定,電極污染影響小等優(yōu)點(diǎn),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(hào)改善零點(diǎn)穩(wěn)定性。流量信號(hào)在信號(hào)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。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(chǎng)短期間直流采用相對(duì)于急劇變化的極化電壓,還會(huì)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(dòng)。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(jì)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。
5)雙頻激磁
雙頻激磁是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波,用兩種頻率采樣和低通、高通濾波器,得到高頻和低頻兩種信號(hào),合成后得流量信號(hào),克服了低頻,矩形波激磁存在的漿液噪聲和流動(dòng)噪聲,提高儀表的穩(wěn)定性和響應(yīng)性??焖夙憫?yīng)性可反映頻率高達(dá)1Hz的柱塞泵的流動(dòng)狀況。