常見問題

智能電磁流量計(jì)技術(shù)探析介紹說明

電磁流量計(jì)是以法拉第電磁感應(yīng)定律為原理測量導(dǎo)電流體體積流量的速度式流量計(jì)，自從電磁流量計(jì)進(jìn)入市場，其性能就在不斷完善，這是市場需求下的科技推動，如今電磁流量計(jì)已經(jīng)成為一項(xiàng)技術(shù)成熟且得到廣泛應(yīng)用的新一代流量儀表。以下從三個(gè)方面對電磁流量計(jì)展開分析，以求將更新的科技引進(jìn)到智能電磁流量計(jì)的應(yīng)用中，滿足市場對流量監(jiān)測的高精度要求。

勵(lì)磁系統(tǒng) 在電磁流量計(jì)中，其抗干擾性和零點(diǎn)穩(wěn)定性都取決于勵(lì)磁方式，而且勵(lì)磁系統(tǒng)還是傳感器工作磁場的產(chǎn)生單元。勵(lì)磁技術(shù)的發(fā)展目前經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。直流勵(lì)磁技術(shù)能使勵(lì)磁磁場維持恒定狀態(tài)，其利用直流電源或者永磁體給電磁流量傳感器勵(lì)磁繞組供電，直流電壓信號就是這種流量計(jì)感應(yīng)的流量信號。這種方法簡單可靠，對工頻的抗干擾能力強(qiáng)，而且可以忽略其流體中的自感現(xiàn)象。但是這種方式也存在問題，其會產(chǎn)生固定正負(fù)極性，會使被測介質(zhì)發(fā)生電解從而減弱流量信號電勢，并發(fā)生電極極化電勢漂移影響信號處理工作。工頻正弦波勵(lì)磁的供電利用了50Hz 工頻正弦波電源，其能夠消除極化現(xiàn)象，減少了傳感器內(nèi)阻并大大降低了電極電化學(xué)電勢的影響，從而使信號的放大處理更加容易，但工頻正弦波勵(lì)磁的缺點(diǎn)是其會產(chǎn)生電磁感應(yīng)干擾和噪聲。低頻矩形波勵(lì)磁是目前電磁流量計(jì)中應(yīng)用最廣泛的方法，其無干擾和噪音，基本不會產(chǎn)生極化效應(yīng)，信號方法處理較為便利。低頻三值矩形波勵(lì)磁利用了勵(lì)磁波形，波形周期為工頻周期的固定倍數(shù)，波形變化規(guī)律為正- 零- 負(fù)- 零- 正。這一方法提高了零點(diǎn)穩(wěn)定性，而且其變化規(guī)律能夠有效消除極化電勢。雙頻矩形波勵(lì)磁方法的零點(diǎn)穩(wěn)定性是非常優(yōu)良的，但會發(fā)生電極的接觸電勢突然變化現(xiàn)象，從而發(fā)生干擾和噪音。動態(tài)勵(lì)磁技術(shù)是在三值矩形波勵(lì)磁的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場流體狀態(tài)自動調(diào)整勵(lì)磁頻率，以提高測量穩(wěn)定性。目前工業(yè)現(xiàn)場管路復(fù)雜，閥門、彎頭、分支管、變徑管等對流體流態(tài)影響較大，且工業(yè)現(xiàn)場直管路相對較短，不足以消除以上組件對流體的擾動，在此環(huán)境下工作的電磁流量計(jì)往往穩(wěn)定性差，需要手動設(shè)置阻尼系數(shù)以提高測量穩(wěn)定性。但阻尼會帶來流量測量跟蹤速度慢的缺點(diǎn)，無法及時(shí)反應(yīng)流量的變化。動態(tài)勵(lì)磁技術(shù)則很好的解決了阻尼的缺點(diǎn)，當(dāng)流體波動大時(shí)，自動增大勵(lì)磁周期，提高測量穩(wěn)定性的同時(shí)又具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)。個(gè)別復(fù)雜環(huán)境則需同時(shí)借助動態(tài)勵(lì)磁技術(shù)及阻尼設(shè)置來提高液體測量的穩(wěn)定性。
信號處理系統(tǒng) 電磁流量計(jì)信號處理系統(tǒng)的工作原理為：前置放大電路對接收的流量信號進(jìn)行處理，抑制噪聲和干擾的同時(shí)放大收到的微弱流量信號，整形電路將差動的雙端流量信號變換為單端的流量信號，A/D 轉(zhuǎn)換電路將流量信號變?yōu)閿?shù)字量，數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算后，得到流速值和流量值。電磁流量計(jì)測量液體的電導(dǎo)率一般≥50μS/cm，自來水的電導(dǎo)率約為500μS/cm，以此為基礎(chǔ)搭建的信號處理系統(tǒng)往往無法測量軟化水( 電導(dǎo)率低于50μS/cm，純水的電導(dǎo)率約為10μS/cm) 或其他低電導(dǎo)率液體的流量。而專為低電導(dǎo)率液體測量設(shè)計(jì)的電磁流量計(jì)( 測量液體的電導(dǎo)率≥ 5μS/cm) 在測量高電導(dǎo)率液體時(shí)，因?yàn)殡娐纷陨碓蚨鴰砗艽蟮臏y量誤差。智能信號處理系統(tǒng)的引進(jìn)則很好的解決了上述問題，通過檢測液體的電導(dǎo)率，根據(jù)電導(dǎo)率自動選擇濾波電容、電阻、電路放大倍數(shù)，滿足不同電導(dǎo)率液體流量測量，提高測量精度。
誤差修正技術(shù) 電磁流量計(jì)的誤差修正方法為零點(diǎn)校正及基本誤差修正相結(jié)合的線性修正方法。用公式表示為V=kE-V0，其中V 表示液體實(shí)際流速，k 為基本誤差修正系數(shù)，E 為實(shí)測流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，V0 為零點(diǎn)偏移量。在此誤差修正的基礎(chǔ)上，根據(jù)流量計(jì)傳感器特性進(jìn)一步引入流量分段修正方法，根據(jù) JJG1033-2007《電磁流量計(jì)》計(jì)量檢定規(guī)程，將流量檢定點(diǎn)分為 Qmax（流量測量上限）、Qmin（流量測量下限）、0.1Qmax、0.25Qmax、0.5Qmax 和 0.75Qmax。根據(jù)以上測量點(diǎn)將流量計(jì)進(jìn)行分段線性修正以滿足測量精度要求。傳統(tǒng)電磁流量計(jì)的流速測量范圍為0.3m/s ～ 10m/s，在某些現(xiàn)場中，實(shí)際管道內(nèi)流體的流速往往低于0.3m/s 的流速測量下限。在這種低流速環(huán)境下，用以上修正方法將很難滿足流量測量精度要求，而依據(jù)電磁流量計(jì)傳感器特性擬定修正曲線，采用曲線公式方法進(jìn)行低流速誤差修正，則能更好的滿足測量精度要求

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