低頻矩形波激磁 插入型 法蘭型電磁流量計(jì)

2．交流勵(lì)磁
目前，工業(yè)上使用的電磁流量計(jì)，大都采用工頻(50hz)電源交流勵(lì)磁方式，即它的磁場(chǎng)是由正弦交變電流產(chǎn)生的，所以產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是一個(gè)交變磁場(chǎng)．交變磁場(chǎng)變送器的主要優(yōu)點(diǎn)是消除了電極表面的極化于擾．另外，由于磁場(chǎng)是交變的，所以輸出信號(hào)也是交變信號(hào)，放大和轉(zhuǎn)換低電平的交流信號(hào)要比直流信號(hào)容易得多．
如果交流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
b＝bm sint （3－38）
則電極上產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為
e＝bm dsint （3－39）
被測(cè)體積流量為
qv= d （3－40）
式中bm――磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大值；
――勵(lì)磁電流的角頻率，＝2f；
t――時(shí)間；
f――電源頻率．
由式(3－40)可知，當(dāng)測(cè)量管內(nèi)徑d不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度bm為一定值時(shí)，兩電極上輸出的感生電動(dòng)勢(shì)e與流量qv成正比．這就是交流磁場(chǎng)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(chǎng)會(huì)帶來(lái)一系列的電磁干擾問(wèn)題．例如正交干擾．同相干擾等，這些干擾信號(hào)與有用的流量信號(hào)混雜在一起．因此，如何正確區(qū)分流量信號(hào)與干擾信號(hào)，并如何有效地抑制和排除各種干擾信號(hào)，就成為交流勵(lì)磁電磁流量計(jì)研制的重要課題。
3．低頻方波勵(lì)磁
直流勵(lì)磁方式和交流勵(lì)滋方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn)，盡量避免它們的缺點(diǎn)，70年代以來(lái)，人們開(kāi)始采用低頻方波勵(lì)磁方式．它的勵(lì)磁電流波形如圖3—19所示，其頻率通常為工頻的1／4－l／10．
電磁流量計(jì)使用法拉第電磁感應(yīng)定律，確定在管道中流動(dòng)的液體。 在電磁流量計(jì)中，產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并引導(dǎo)到通過(guò)管道流動(dòng)的液體。 根 據(jù)法 拉第定律，通過(guò)磁場(chǎng)的導(dǎo)電性液體的流量將導(dǎo)致的電壓信號(hào)被檢測(cè)到的電極，位于流管壁。 當(dāng)流體的移動(dòng)速度更快，產(chǎn)生更多的電壓 。 法拉第定律的狀態(tài)，所產(chǎn)生的電壓是正比于流動(dòng)液體的運(yùn)動(dòng)的電子發(fā)射器的電壓信號(hào)，以確定液體流進(jìn)行處理。
在與許多其它流量計(jì)技術(shù)相比，電磁流量計(jì)技術(shù)產(chǎn)生的信號(hào)與流量呈線性關(guān)系。 因此，與電磁流量計(jì)的量程比接近20:1或不犧牲精度更 好 。
怎樣使用電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)測(cè)量導(dǎo)電液體的速度在管道，例如水，酸，苛性堿，和泥漿。 電磁流量計(jì)可以測(cè)量正確的電氣導(dǎo)電的液體是大于約5 s / cm 的 。 要小心，因?yàn)槭褂秒姶帕髁坑?jì)低電導(dǎo)率的流體，如去離子水 ， 鍋爐補(bǔ)給水 ，或碳?xì)浠衔?，可以關(guān)閉導(dǎo)致流量計(jì)測(cè)量零流量。
流量計(jì)不妨礙流動(dòng)，因此它可以被用于清潔， 衛(wèi)生 ，臟， 腐蝕性和磨蝕性液體。 電磁流量計(jì)可以適用于導(dǎo)電液體的流動(dòng)，因此，采 用這 種技術(shù)，由于他們的非導(dǎo)電性和氣態(tài)烴和氣體不能被測(cè)量。
電磁流量計(jì)不需要太多的上游和下游直運(yùn)行，因此它們可以被安裝在相對(duì)短的電表運(yùn)行。 電磁流量計(jì)通常需要3-5上游直管段的直徑和 0-3 直徑下游直運(yùn)行測(cè)量電磁流量計(jì)的電極的平面。
臟的液體的應(yīng)用被發(fā)現(xiàn)在水中，廢水，采礦，選礦，電力，紙漿和造紙，化工等行業(yè)。 水和廢水的應(yīng)用包括液體力水管水/廢水處理區(qū) 之間 的轉(zhuǎn)托管 。 電磁流量計(jì)用于污水處理廠，處理和未經(jīng)處理的污水，工藝水，水和化學(xué)物質(zhì)來(lái)衡量。 采礦和礦物處理行業(yè)的應(yīng)用包括 工藝 水和工藝漿流量和重介質(zhì)流。
隨著適當(dāng)關(guān)注結(jié)構(gòu)材料 ，高腐蝕性的液體（如酸和堿）和漿液的流動(dòng)可以衡量的。 腐蝕性液體的應(yīng)用程序通常是化工行業(yè)的過(guò)程中發(fā) 現(xiàn)， 在大多數(shù)行業(yè)中使用的化學(xué)品進(jìn)料系統(tǒng)。 泥漿應(yīng)用通常存在于采礦，礦物加工，紙漿和造紙，水和廢物行業(yè)。
電磁流量計(jì)通常用于使用重力供給液體。 確保流量計(jì)的方向是這樣的，完全充滿了液體流量計(jì)。 如果，以確保完全充滿液體流量計(jì)， 可以 顯著影響的流量測(cè)量。
操作時(shí)要特別小心，真空服務(wù)，因?yàn)橐恍╇姶帕髁坑?jì)襯里可以折疊和被吸進(jìn)管道中的真空服務(wù)---災(zāi)難性的損壞流量計(jì)電磁流量計(jì)。 需 要注 意的是真空條件下可以發(fā)生在管道，似乎不暴露于真空的服務(wù)，如管道，其中冷凝的氣體（通常是在異常情況下）。 同樣，電磁流量 計(jì)溫 度過(guò)高（甚至一度在異常情況下）可能會(huì)導(dǎo)致**性的流量計(jì)損壞。
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測(cè)流量范圍大。流量與小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，可達(dá)3m，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性，度較高，可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí)，也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定，感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定：
ex=bdv-----------------式（1）
式中ex—感應(yīng)電勢(shì)，v；
b—磁感應(yīng)強(qiáng)度，t
d—管道內(nèi)徑，m
v—液體的平均流速，m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πd2）/4的乘積，將式（1）代入該式得：
qv=(πd/4b)* ex ---------式（2）
由上式可知，在管道直徑d己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變時(shí)，被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極，就可引入感應(yīng)電勢(shì)ex，測(cè)量此電勢(shì)的大小，就可求得體積流量。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出，數(shù)值大小與流速成正比例，其值為：
e=b·v·d·k