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電磁流量計電磁的結構及作用

電磁流量(單位:立方米每秒)計電磁的結構及作用   


電磁流量計把電極(electrode)埋在襯里內,使被測流體與電極不接觸。電磁流量計其作用是產生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實現,其優點是結構比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導管內的電解質液體極化,使正電極被負離子包圍,負電極被正離子包圍,即電極的極化現象,并導致兩電極之間內阻增大,因而嚴重影響儀表正常工作。電磁流量計20世紀50~60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。 電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制造的用來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。這樣能從根本上解決電極腐蝕、感染、液體泄漏問題(Emerson)。這樣的傳感器(transducer),其流量信號是通過電極與襯里形成的電容藕合傳輸到轉換器。
  為了增大電容的容量,減少容抗上的信號損失(loss),通常采用大面積電極(electrode)或多電極結構形式。電磁流量計其作用是產生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實現,其優點是結構比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導管內的電解質液體極化,使正電極被負離子包圍,負電極被正離子包圍,即電極的極化現象,并導致兩電極之間內阻增大,因而嚴重影響儀表正常工作。藕合電容的容量僅在幾十個至上千個皮法范圍(fàn wéi)。為保證信號可以大部分傳輸給放大器,轉換器的輸人電阻(resistance)必須提高到 10 8 以上。由此,電磁流量計具有能夠測量低電導率液體的優點。例如,測量經脫去離子的凈化水處理(chǔ lǐ)的純水,其電導率可能在 10 -5 s / m 以下。用一般電磁流量計的測量,可達 5 %以上測量偏差。
  藕合電容容量的變動將造成大的噪聲,影響測量精確度與穩定性。電容介質(起決定作用的物質)的襯里材料(Material),應具有絕緣(insulated)強度(strength)高、介質損耗系數小、溫度(temperature)系數小、剛性好等性能。新型襯里材料 PFA
  (聚四氟(fluorine)乙烯)和高純氧(Oxygen)化(oxidation)鋁(Al)工業陶瓷(原料:非金屬礦物)能夠滿足這些要求。
  勵磁線圈與電極(electrode)間存在著分布電容和絕緣電阻(resistance)。勵磁電壓通過(tōng guò)勵磁線圈與電極間分布電容和絕緣電阻與信號內阻抗分壓,能在電極上形成大的共模干擾電壓。電磁流量(單位:立方米每秒)計的信號內阻很高,分壓的共模干擾可能(maybe)更大。因此,提高儀表的共模抑制比,成為電容式 電磁流量計 的另一技術難點。電容式電磁流量計的共模抑制比要求在 CMR R ≥ 120dB 。把前置放大器放在傳感器內,那樣的自舉阻抗轉換和靜電屏蔽措施(指針對問題的解決辦法),能有效地抑制大的共模干擾。



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