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電磁流量計(jì)勵(lì)磁方式的發(fā)展
關(guān)鍵字：電磁流量計(jì),流量計(jì) 日期：2012-9-3 9:03:15
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如果說(shuō)非均勻磁場(chǎng)的出現(xiàn)是電磁流量計(jì)發(fā)展中的一次重要突破，勵(lì)磁方式的改進(jìn)則代表
著電磁流量計(jì)發(fā)展過(guò)程的不同時(shí)代特征。表1列出了各種勵(lì)磁方式的特點(diǎn)。可以看出，勵(lì)
磁頻率和波形的不同，對(duì)電磁流量計(jì)的性能與應(yīng)用有著極大的影響。
在工業(yè)電磁流量計(jì)產(chǎn)品問(wèn)世之前，應(yīng)用地磁場(chǎng)和永磁場(chǎng)的直流勵(lì)磁僅可用于測(cè)量液態(tài)金
屬。這是因?yàn)橹绷鲃?lì)磁不存在電磁感應(yīng)，流量信號(hào)不會(huì)使流體產(chǎn)生集膚電流，也沒(méi)有正交干
擾。但是，直流磁場(chǎng)的流量計(jì)所感應(yīng)的是直流信號(hào)電壓。直流電壓對(duì)電解質(zhì)流體的電化學(xué)現(xiàn)
象影響十分突出，極化電壓與流量信號(hào)混雜在一起，測(cè)量電路難以從合成的信號(hào)中分開(kāi)。于
是，造成了測(cè)量輸出的嚴(yán)重不穩(wěn)定。
顯然，勵(lì)磁頻率越低，正交干擾和同相干擾就越小，于是零點(diǎn)變動(dòng)就能大幅度地降低和
穩(wěn)定。對(duì)于低頻勵(lì)磁，感應(yīng)信號(hào)的反應(yīng)速度很低，極化干擾也突出。通常低頻矩形波勵(lì)磁頻
率大都在1／32～1／2工頻的范圍內(nèi)。為兼顧直流勵(lì)磁和交流勵(lì)磁的優(yōu)點(diǎn)，因此采用的勵(lì)磁頻
率為1／8工頻最為適宜，而電容式電磁流量計(jì)則考慮到減小容抗和降低電導(dǎo)率測(cè)量流動(dòng)躁聲
的緣故，需要用100Hz以上較高的勵(lì)磁頻率。
20世紀(jì)50年代，主要使用交流正弦波勵(lì)磁。交流正弦波勵(lì)磁的電源簡(jiǎn)便且能有效地克
服極化問(wèn)題，使得電磁流量計(jì)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于交流勵(lì)磁產(chǎn)生的正交
干擾和同相干擾，降低了電磁流量計(jì)的信噪比，限制了流量計(jì)的靈敏度和測(cè)量精確度的提
高，影響了流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定性。如圖2.3所示為工頻勵(lì)磁頻率產(chǎn)生正交干擾和共模干擾的
原因。同時(shí)，交流勵(lì)磁的渦流損失大，能量損耗也大。
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20世紀(jì)70～80年代低頻矩形波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)得到了廣泛的應(yīng)用。
因?yàn)榈皖l矩形波勵(lì)磁交流的電磁流量計(jì)兼有直流勵(lì)磁和交流勵(lì)磁的優(yōu)點(diǎn)，
有效地避免了它們的缺點(diǎn)，是電磁流量計(jì)一次劃時(shí)代的進(jìn)步。然而，應(yīng)用低頻矩形波勵(lì)磁的流量
計(jì)也帶來(lái)了流量測(cè)量反應(yīng)速度慢，測(cè)量漿液時(shí)出現(xiàn)尖狀干擾，測(cè)量低電導(dǎo)率流體流動(dòng)出現(xiàn)流動(dòng)噪
聲等新的矛盾。由圖2所示可知，尖狀干擾的幅度隨勵(lì)磁頻率的降低急劇地增高。
圖2 具有代表性漿液流體噪聲的頻率特性
20世紀(jì)90年代至今，為解決對(duì)直流噪聲的抑制問(wèn)題，出現(xiàn)了用高頻(75～160Hz)矩
形波調(diào)制低頻（1/8工頻頻率）矩形波形成雙頻的勵(lì)磁方式，也有用計(jì)算機(jī)可編程的頻率或
脈寬等新的勵(lì)磁方式。
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