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                電磁流量計原理之勵磁方式

                2012-05-23 16:18:23點擊:

                電磁流量計原理的勵磁方式即產生磁場的方式.目前,一般有三種勵碰方式,即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁.現分別予以介紹.

                1.直流勵磁

                    直流勵磁方式用直流電產生磁場或采用永久磁鐵,它能產生一個恒定的均勻磁場.這種直流勵磁變送器的最大優點是受交流電磁場干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現象的影響.但是,使用直流磁場易使通過測量管道的電解質液體被極化,即電解質在電場中被電解,產生正負離子.在電場力的作用下,負離子跑向正極,正離子跑向負極.這樣,將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴重影響儀表的正常工作.所以,直流勵磁一般只用于測量非電解質液體,如液態金屬等.
                2.交流勵磁
                    目前,工業上使用的電磁流量計,大都采用工頻(50Hz)電源交流勵磁方式,即它的磁場是由正弦交變電流產生的,所以產生的磁場也是一個交變磁場.交變磁場變送器的主要優點是消除了電極表面的極化于擾.另外,由于磁場是交變的,所以輸出信號也是交變信號,放大和轉換低電平的交流信號要比直流信號容易得多. 
                如果交流磁場的磁感應強度為
                              B=Bm sin   t                                   
                則電極上產生的感生電動勢為
                            e=Bm D   sin   t                                 
                被測體積流量為
                          qv= D                                  
                式中  Bm――磁場磁感應強度的最大值;
                        ――勵磁電流的角頻率,   =2   f;
                      t――時間;
                      f――電源頻率.
                    由式可知,當測量管內徑D不變,磁感應強度Bm為一定值時,兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比.這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理.
                    值得注意的是,用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題.例如正交干擾.同相干擾等,這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起.因此,如何正確區分流量信號與干擾信號,并如何有效地抑制和排除各種干擾信號,就成為交流勵磁電磁流量計研制的重要課題。
                3.低頻方波勵磁
                    直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優缺點,為了充分發揮它們的優點,盡量避免它們的缺點,70年代以來,人們開始采用低頻方波勵磁方式.其頻率通常為工頻的方波勵磁電流波形
                    在半個周期內,磁場是恒穩的直流磁場,它具有直流勵磁的特點,受電磁干擾影響很。畯恼麄時間過程看,方波信號又是一個交變的信號,所以它能克服直流勵滋易產生的極化現象.因此,低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式,目前已在電磁流量計上廣泛的應用.概括一下,它具有如下幾個優點:
                ①能避免交流磁場的正交電磁干擾;
                ②消除由分布電容引起的工頻干擾;
                ③抑制交流磁場在管壁和流體內部引起的電渦流;
                ④排除直流勵磁的極化現象.
                關鍵詞:電磁流量計原理,電磁流量計勵磁方式,勵磁方式
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