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發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 20:07  
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電磁流量計(jì)的原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,用于測(cè)量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的流量。其傳感器主要組成部分是:測(cè)量管、電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。孔板流量計(jì)
了解電磁流量計(jì)的人都知道,低頻矩形勵(lì)磁具有能夠克服直流勵(lì)磁存在極化電壓大的優(yōu)點(diǎn),又有避免交流勵(lì)磁存在電磁感應(yīng)干擾引起正交干擾和同相干擾的優(yōu)點(diǎn),是兼顧直流勵(lì)磁和交流勵(lì)磁兩者優(yōu)點(diǎn)的一種勵(lì)磁方式。在理論上,它使工頻干擾、勵(lì)磁相位干擾、電極極化以及零點(diǎn)漂移等干擾有了可克服的途徑。尤其對(duì)沉淀、易污染電極,含有固相的非清潔液,在運(yùn)行初期應(yīng)多作檢查,以獲得經(jīng)驗(yàn)確定正常檢查周期。但在實(shí)際中,由于電磁感應(yīng)、靜電效應(yīng)以及電化學(xué)反應(yīng)等原因,電極輸出的電壓不僅僅是與流體流速成比例的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),也包含了各種干擾成分在內(nèi)。因此,必須在后續(xù)的信號(hào)放大處理部分予以消除。
在實(shí)際的電磁流量計(jì)運(yùn)行中,正交干擾和同相干擾是由于勵(lì)磁磁場(chǎng)的突變引起的,是交變勵(lì)磁的電磁流量計(jì)的必要干擾,如果在測(cè)量時(shí)保持磁場(chǎng)不變化,則此兩項(xiàng)干擾為零。測(cè)中性強(qiáng)磨損的煤漿、泥漿和礦漿聚四氟乙烯(PTFE):1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿和各種有機(jī)1溶劑。共模干擾和串模干擾主要是由于電磁流量計(jì)附近的電磁干擾和靜電干擾產(chǎn)生的,可以通過(guò)電磁屏蔽和良好的接地加以抑制,并通過(guò)后接一個(gè)具有高分貝共模抑制比(CMRR)的差分放大器予以基奉消除。
另外,電磁流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量各類(lèi)流體的儀表.必然將被使用在工業(yè)檢測(cè)控制生產(chǎn)中,此時(shí),流量計(jì)周?chē)錆M自身產(chǎn)生的或其他工業(yè)設(shè)備輻射過(guò)來(lái)的工頻干擾信號(hào),使得終的流量信號(hào)上將疊加工頻信號(hào)。
針對(duì)工頻干擾,選擇勵(lì)磁周期(信號(hào)周期)是工頻信號(hào)的整數(shù)倍,那么在每個(gè)周期信號(hào)中必有兩個(gè)點(diǎn)受到的工頻干擾近似。孔板流量計(jì)了解電磁流量計(jì)的人都知道,低頻矩形勵(lì)磁具有能夠克服直流勵(lì)磁存在極化電壓大的優(yōu)點(diǎn),又有避免交流勵(lì)磁存在電磁感應(yīng)干擾引起正交干擾和同相干擾的優(yōu)點(diǎn),是兼顧直流勵(lì)磁和交流勵(lì)磁兩者優(yōu)點(diǎn)的一種勵(lì)磁方式。此時(shí),兩點(diǎn)信號(hào)幅值相減可以消除工頻串模干擾。在確定勵(lì)磁周期為工頻周期的整數(shù)倍后,插入式電磁流量計(jì)的信號(hào)處理將需要解決以下兩個(gè)方面:
現(xiàn)代智能化儀表都追求高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,這就需要?jiǎng)?lì)磁周期必須足夠小(z小為工頻周期)。但是過(guò)高的勵(lì)磁頻率將使零點(diǎn)漂移不穩(wěn)定,加大了對(duì)信號(hào)處理的難度。所以在電磁流量計(jì)的信號(hào)處理中必須在響應(yīng)速度和信號(hào)穩(wěn)定性方法之間綜合考慮。
在實(shí)際的流量信號(hào)中,微伏級(jí)和eo(z大達(dá)到幾百毫伏)相差很大,差不多將近千倍以上。此時(shí)如果用放大器直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大計(jì)算,則由于%的存在而使放大器輸出飽和,無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)得值。所以在信號(hào)處理中必須在盡量消除eo的影響的前提下有效的放大值。
目前,電磁流量計(jì)的信號(hào)處理方法一般包括電容隔離法、零點(diǎn)漂移反饋法和三次采樣法。但是,電容隔離法由于在處理過(guò)程中信號(hào)會(huì)失真,無(wú)法使用在測(cè)量場(chǎng)合。3、由于高流速流動(dòng)流體靠近襯里和電極部位的層流邊界層厚度變得很薄,有一部分與測(cè)量管中心軸方向相同(或相反)的流速分量,受信號(hào)權(quán)重函數(shù)的作用,對(duì)電極信號(hào)產(chǎn)生了很大影響,形成了大的正誤差,這就是高duan流速噪聲。零點(diǎn)漂移反饋法的響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),無(wú)法用在需要快速反應(yīng)的環(huán)境中,而三次采樣法則由于是建立在零點(diǎn)漂移是均勻的假設(shè)上的。所以,這三種方法在需要,高響應(yīng)速度的環(huán)境中可能會(huì)無(wú)法很好的滿足要求,需要另外設(shè)計(jì)一種信號(hào)處理方法。

對(duì)于容積式流量計(jì),計(jì)量腔體的變化會(huì)導(dǎo)致作為測(cè)量基準(zhǔn)的容積的改變,會(huì)引起內(nèi)部漏失量的變化,從而影響流量測(cè)量結(jié)果。對(duì)于速度式流量計(jì),操作條件的改變將引起其流通面積的變化,從而導(dǎo)致儀表系數(shù)的變化。安裝要求為了你正確的測(cè)量,在選擇管道上位置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求:⑴感器既可在直管道上安裝,也可以在水平或傾斜管道上安裝,但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。如果檢定時(shí)流量?jī)x表的操作條件能與實(shí)際使用時(shí)相同或接近,則離線檢定能滿足要求,但是,由于操作條件的復(fù)雜性和多變性,離線檢定往往不能復(fù)現(xiàn)實(shí)際操作條件,只有在線檢定能解決高準(zhǔn)確度的流量測(cè)量問(wèn)題,否則要考慮附加的誤差。
液體電導(dǎo)率超過(guò)測(cè)量允許范圍
上海某化工(冶煉)廠用20余臺(tái)哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計(jì)測(cè)量濃度較高的鹽酸溶液,出現(xiàn)輸出信號(hào)不穩(wěn)的晃動(dòng)現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)儀表正常,也排除了會(huì)產(chǎn)生輸出晃動(dòng)的其他干擾原因。
但是在多處其他用戶用哈氏合金B(yǎng)電極儀表測(cè)量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好。由于電極的輸出阻抗是由被測(cè)液體電導(dǎo)率和電極大小決定的,所以當(dāng)電導(dǎo)率低于下限值時(shí),儀器不能正常工作,示值出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。
流量的自動(dòng)控制及模糊控制思想
電磁流量計(jì)實(shí)時(shí)地測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的液態(tài)原料供給,工控機(jī)根據(jù)其提供的信號(hào)對(duì)變頻器的頻率進(jìn)行調(diào)整從而實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。流量的自動(dòng)控制不僅要達(dá)到規(guī)定時(shí)間內(nèi)總量的供給,更重要的是要保證生產(chǎn)過(guò)程中瞬時(shí)流量的配比需求。針對(duì)這些情況,首先,要立足實(shí)際需求,結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,進(jìn)行電磁流量計(jì)類(lèi)型的選擇。在生產(chǎn)過(guò)程中,電磁流量計(jì)計(jì)量的流量如圖2所示。
在工作時(shí)間T內(nèi)我們期望電磁流量計(jì)測(cè)量的信號(hào)y(t)為一常量,這也是生產(chǎn)過(guò)程配方比例中所期望的,中我們知道y(t)受各種因素的影響而不停的波動(dòng)。在工作時(shí)間內(nèi)對(duì)y(t)積分可得到流量的累積L:
實(shí)際生產(chǎn)中流量一直在某個(gè)區(qū)域內(nèi)波動(dòng),且其動(dòng)態(tài)特性不易掌握。從上面的理論中我們能夠讓誤差ΔL盡可能的小,這樣距我們所需要的理論值y0就越接近。從流量?jī)x表的類(lèi)型來(lái)看,由于節(jié)流裝置較為笨重,技術(shù)含量相對(duì)較低,國(guó)外廠商基本未涉足這類(lèi)產(chǎn)品的中國(guó)市場(chǎng),我國(guó)工程中選用這類(lèi)儀表也主要立足于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品,年銷(xiāo)售量不少于20萬(wàn)臺(tái),約6億元rmb以上。而減小誤差需要我們把n取的盡可能大,也就是在生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)劃分更多的周期去調(diào)節(jié)流量。當(dāng)工控機(jī)根據(jù)電磁流量計(jì)傳送回來(lái)的信號(hào)發(fā)出調(diào)節(jié)變頻器工作頻率的指令后,電機(jī)調(diào)整功率到電磁流量計(jì)的實(shí)際測(cè)量為一個(gè)工作周期,我們知道從指令發(fā)送到實(shí)際測(cè)量值返回有一個(gè)較大的滯后,如果調(diào)節(jié)的周期時(shí)間小于流量計(jì)本身的一個(gè)工作周期,那么顯然不可能達(dá)到減小誤差的目的。