電磁流量計(jì)的發(fā)展歷史和工作原理介紹
電磁流量計(jì)的發(fā)展歷史和工作原理介紹
1.1.1 電磁流量計(jì)的發(fā)展歷史
電磁流量計(jì)是 20 世紀(jì)50、60 年代隨著半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。70、80 年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破,使它成為應(yīng)用廣泛的一類流量計(jì)。由于電磁流量計(jì)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(xiàn)場的干擾信號所湮沒，所以電磁流量計(jì)的發(fā)展與抗干擾技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步密切相關(guān)。
早期的電磁流量計(jì)主要在恒定磁場或直流勵(lì)磁磁場下測定流量的流速，但是由于流體介質(zhì)的極化效應(yīng)和熱電效應(yīng)產(chǎn)生的干擾噪聲問題，使電磁流量計(jì)很難從干擾噪聲中分離出流量信號，從而電磁流量計(jì)的使用十分有限。 二次大戰(zhàn)后，為了減弱直流勵(lì)磁磁場下電極表面的嚴(yán)重極化電勢的影響，采用了工頻正弦波勵(lì)磁技術(shù)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(yīng)、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(diǎn)難以穩(wěn)定、測量精度低、可靠性差，是這一時(shí)期電磁流量計(jì)的主要問題。
70 年代中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和同步采樣技術(shù)的問世，采用低頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)，改變工頻干擾的形態(tài)特征，利用工頻同步采樣技術(shù)，獲得電磁流量計(jì)較好的抗工頻干擾的能力，測量精度提高、零點(diǎn)穩(wěn)定、可靠性增強(qiáng)。
80 年代初采用三值低頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)和動(dòng)態(tài)校零技術(shù)、同步勵(lì)磁、同步采樣技術(shù)以獲得電磁流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定性，進(jìn)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(jī)電ADMAG AXF 系列為代表的采用雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)的電磁流量計(jì)的出現(xiàn)，標(biāo)志著電磁流量計(jì)對于流體本身的噪聲干擾處理進(jìn)入了一個(gè)嶄新的境界。雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)既能克服流體介質(zhì)產(chǎn)生的泥漿干擾和流體流動(dòng)噪聲，又能具有低頻矩形波勵(lì)磁電磁流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)壓性，實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)零點(diǎn)穩(wěn)定性、抗力和響應(yīng)速度的統(tǒng)一。
1.1.2 電磁流量計(jì)的工作原理
1.1.2.1 電磁流量計(jì)的測量原理
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)導(dǎo)電金屬桿以一定的速度做垂直于磁力線方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。其基本原理如圖1-1： 圖1-1：電磁流量計(jì)的原理 Fig1-1：The principle of electromagnetic flowmeter 在電磁流量計(jì)中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于電磁感應(yīng)定律中的導(dǎo)電金屬桿。上下兩端的勵(lì)磁線圈在管道的垂直方向上產(chǎn)生一個(gè)均勻恒定磁場B，當(dāng)導(dǎo)電流體在管道中以一定流速V 通過時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線產(chǎn)生感生電動(dòng)勢UE。如果在管道的兩側(cè)安裝一對電極，電極上就可以探測到這個(gè)感生電壓。顯然只要管道內(nèi)流速的分布與Z 軸方向?qū)ΨQ，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(shù)。 開封電磁流量計(jì)的信號轉(zhuǎn)換器可以通過測量感生電壓UE 的大小可以計(jì)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(jì)的結(jié)構(gòu)和分類
智能電磁流量計(jì)在結(jié)構(gòu)上一般可以分為電磁流量計(jì)傳感器和信號轉(zhuǎn)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(xiàn)場被測管道中，負(fù)責(zé)產(chǎn)生流量信號。主要由測量管道、勵(lì)磁線圈、電極等組成。其中主要的部件—勵(lì)磁線圈可以通過轉(zhuǎn)換器或電源提供的電流產(chǎn)生一定的磁場。 信號轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)將傳感器中測出的微弱信號進(jìn)行放大、濾波、轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號，以進(jìn)行顯示、記錄、積算和調(diào)節(jié)控制。 電磁流量計(jì)在電路功能上主要由電源電路、勵(lì)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(zhuǎn)換器中的勵(lì)磁電路主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生勵(lì)磁電流和控制勵(lì)磁方式。傳感器中的勵(lì)磁電路主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生均勻的磁場。信號處理電路負(fù)責(zé)將傳感器信號電極上取得的流量信號經(jīng)濾波/放大/積算后轉(zhuǎn)換為流量數(shù)值。輸出電路將流量數(shù)值轉(zhuǎn)換為模擬信號或數(shù)字信號輸出。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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