淺談電磁流量計的三種勵碰方式

　　目前，電磁流量計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(xiàn)分別予以介紹．

 

　　1．直流勵磁直流勵磁方式用直流電產(chǎn)生磁場或采用永久磁鐵，它能產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場．這種直流勵磁變送器的最大優(yōu)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(xiàn)象的影響．

 

　　但是，使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)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．如圖3—18所示．這樣，將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響電磁流量計的正常工作．所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等．

 

　　2．交流勵磁目前，工業(yè)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(chǎn)生的，所以產(chǎn)生的磁場也是一個交變磁場．交變磁場變送器的主要優(yōu)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(zhuǎn)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＝Bmsint（3－38）則電極上產(chǎn)生的感生電動勢為e＝BmDsint（3－39）被測體積流量為qv=D（3－40）式中Bm――磁場磁感應強度的最大值；――勵磁電流的角頻率，＝2f；t――時間；f――電源頻率．由式(3－40)可知，當測量管內(nèi)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(qū)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(yōu)缺點，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)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．

 

　　它的勵磁電流波形如圖3—19所示，其頻率通常為工頻的1／4－l／10．圖3－19方波勵磁電流波形從圖3－19可見，在半個周期內(nèi)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場，它具有直流勵磁的特點，受電磁干擾影響很小．從整個時間過程看，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(chǎn)生的極化現(xiàn)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，電磁流量計具有如下幾個優(yōu)點：①電磁流量計能避免交流磁場的正交電磁干擾；②電磁流量計消除由分布電容引起的工頻干擾；③電磁流量計抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流；④電磁流量計排除直流勵磁的極化現(xiàn)象．