電磁流量計(jì)使用問(wèn)題大收集

電磁流量計(jì)應(yīng)用一直都非常廣泛,，因?yàn)槭菫楣┧�企業(yè)水計(jì)量貿(mào)易專門設(shè)計(jì)的,，具有防水,、防腐,、防干擾,、防雷擊的能力,。那么在電磁流量計(jì)使用中也肯定有一些問(wèn)題,，今天我就收集過(guò)來(lái)分析一下,。

一,、 傳感器接地的問(wèn)題
　　電磁流量計(jì)傳感器電極檢測(cè)的流量信號(hào)是毫伏級(jí),，且以傳感器內(nèi)流體的電位為基準(zhǔn)的，所以外來(lái)干擾對(duì)它的影響很大,，因而,，良好的接地很大程度上決定著流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。被測(cè)的流體本身作為電導(dǎo)體,，必須排除其他不相關(guān)的電磁干擾,。電極檢測(cè)出的電勢(shì)信號(hào)，不受外界寄生電勢(shì)的干擾,。對(duì)傳感器應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,，接地電阻小于10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),，傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán),。

二、 電極襯里附著物的影響
　　在測(cè)量有附著沉淀物的流體時(shí),，電極表面將受污染,，常常引起零點(diǎn)變動(dòng)，故必須注意,。
零點(diǎn)變化和電極污染程度兩者的關(guān)系,，要進(jìn)行定量分析比較困難，但可以說(shuō),，電極直徑越小,，所受的影響越少，在使用中,，應(yīng)注意電極的清污,，以防止附著,。
　　在襯里上附著沉淀物時(shí)產(chǎn)生的誤差Δε，如果附著的厚度是一樣,，則可由式：
Δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1- Kω/Kf )×(1-2t/D)2]計(jì)算,，式中Kω、Kf分別為附著物和測(cè)量流體的電導(dǎo)率,，附著物厚度為ｔ,，直徑為Ｄ。
　　若式中,，Kω和Kf相等,，則無(wú)誤差，附著物的電導(dǎo)率較低時(shí),，上式也成立,，但因?yàn)闀?huì)增加電極的輸出阻抗，因此受到限制,，如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況,。相反，如附著金屬粉末等,，因高電導(dǎo)率的附著層,，使感應(yīng)電勢(shì)短路，使電極輸出偏低,，造成負(fù)偏差,。
　　在測(cè)量具有沉淀附著物的流體時(shí)，除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,，還應(yīng)增其流速。如果在流體中均勻地含有氣泡,，則測(cè)量的是包括氣泡的體積流量,，并且使所測(cè)流量值不穩(wěn)定，而引入誤差,。
　　綜上所述,，在選用流量計(jì)特別是大口徑電磁流量計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮今后對(duì)傳感器的電極及襯里的維護(hù)問(wèn)題,。如選用上海光華·愛(ài)而美特儀器有限公司的刮刀電極或可更換式電極,，或者在傳感器的上游或下游的適當(dāng)位置預(yù)置一個(gè)清洗用入孔，以便日后清洗傳感器,。

三,、 信號(hào)傳輸電纜長(zhǎng)度的問(wèn)題
　　傳感器(即電極)與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現(xiàn)場(chǎng)受安裝環(huán)境位置的限制,，轉(zhuǎn)換器與傳感器的距離較遠(yuǎn),，這時(shí)要考慮連接電纜的最大長(zhǎng)度問(wèn)題,。傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜的最大長(zhǎng)度又由電纜的分布電容和被測(cè)流體的電導(dǎo)率決定。
　　實(shí)際使用中,，當(dāng)被測(cè)流體的電導(dǎo)率是在一定的范圍之間,，因此就決定了電極與轉(zhuǎn)換器之間電纜的最大長(zhǎng)度。當(dāng)電纜長(zhǎng)度超過(guò)最大長(zhǎng)度時(shí),，由電纜分布電容引起的負(fù)載效應(yīng)就成了問(wèn)題,。為防止這種情況發(fā)生，使用雙芯兩層屏蔽電纜,，由轉(zhuǎn)換器提供低阻抗電壓源使內(nèi)側(cè)屏蔽與芯線得到相同的電壓,，以形成屏蔽，即使芯線與屏蔽之間有分布電容存在,，但芯線與屏蔽是同電位,，則兩者之間就無(wú)電流通過(guò)，也無(wú)電纜的負(fù)載效應(yīng)存在,，因此可延長(zhǎng)信號(hào)電纜最大長(zhǎng)度,。另外，還可用特殊信號(hào)傳輸電纜延長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的最大長(zhǎng)度,。

四,、 流體電導(dǎo)率的問(wèn)題
　　流體電導(dǎo)率的降低，將增加電極的輸出阻抗,，并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起的負(fù)載效而產(chǎn)生誤差,，因此，按如下所述原則,，規(guī)定了電磁流量計(jì)應(yīng)用中流體的電導(dǎo)率的下限,。
　　電極的輸出阻抗決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗的大小，而電極輸出阻抗,，可認(rèn)為流體的電導(dǎo)率和電極大小所支配,。
在理論分析時(shí)，將電極作為點(diǎn)電極,，大小可以忽略,，實(shí)際上，電極有一定大小,，當(dāng)直徑為d的圓板電極與電導(dǎo)率為K的半無(wú)限展寬的流體接觸時(shí),，其展寬電阻為1/2Kd，因此,，如果管道直徑Ｄ＞＞d,，則電極的輸出阻抗為兩個(gè)展寬電阻之和，即等于1/Kd。
　　一般測(cè)量的流體電導(dǎo)率的下限為5?S/㎝～10?S/㎝,，所以,，若電極直徑為1㎝，則電極的輸出阻抗就為1/Kd=100kΩ～200kΩ,，為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下,，轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右。

五,、 勵(lì)磁的技術(shù)問(wèn)題
　　勵(lì)磁技術(shù)是電磁流量計(jì)測(cè)量性能的關(guān)鍵技術(shù)之一,，勵(lì)磁方式在實(shí)際應(yīng)用上可分成 交流正弦波勵(lì)磁，非正弦波交流勵(lì)磁和直流勵(lì)磁方式,。
　　交流正弦波勵(lì)磁,，當(dāng)交流電源電壓(有時(shí)是頻率)不穩(wěn)時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度將有所改變,，所以電極間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變動(dòng),，因而，必須從傳感器取出對(duì)應(yīng)于計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度的信號(hào),，作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),。這種勵(lì)磁方式易引起零點(diǎn)變動(dòng)，而降低其測(cè)量精度,。
　　非正弦波交流勵(lì)磁,，是采用低于工業(yè)頻率的方波或三角波勵(lì)磁的方式，可以認(rèn)為產(chǎn)生恒定直流,，周期性地改變極性的方式,，因這種勵(lì)磁電源穩(wěn)定，故不必為除去磁場(chǎng)強(qiáng)度的變動(dòng)而進(jìn)行運(yùn)算,。
　
　　交流勵(lì)磁方式的主要問(wèn)題是感應(yīng)噪聲嚴(yán)重,。
　　直流勵(lì)磁方式，則是在電極上的極化電位成了重要障礙,。故一定值的直流勵(lì)磁方式僅適用于非電解質(zhì)(如液態(tài)金屬)液體的測(cè)量,。
　　在測(cè)量自來(lái)水、源水等水溶液時(shí),，一般采用周期性間歇的直流勵(lì)磁方式,。間歇周期應(yīng)選為交流電源周期的整數(shù)倍,，可消除交流電源頻率的噪聲,，排除了交流磁場(chǎng)的電渦流和直流磁場(chǎng)的極化干擾。
　　勵(lì)磁頻率降低,，零點(diǎn)穩(wěn)定性可以提高,，但儀表抗低頻干擾能力減弱，響應(yīng)速度慢，如果勵(lì)磁頻率高,，則抗低頻干擾的能力增強(qiáng),，但儀表的零點(diǎn)穩(wěn)定性降低。這一問(wèn)題到二十世紀(jì)七十年代研究出了低頻矩形波(50Hz的1/2～1/32),，解決了長(zhǎng)期困擾電磁流量計(jì)的工頻干擾,，提高了零點(diǎn)穩(wěn)定性和測(cè)量精確度；二十世紀(jì)八十年代又出現(xiàn)了三值低頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)(有50Hz的1/8為周期,，采用正弦規(guī)律變化的勵(lì)磁電流),，具有更好的零點(diǎn)穩(wěn)定性，解決了干擾電勢(shì)的影響,，但降低了響應(yīng)速度,，并且在測(cè)量泥漿、紙漿等含固體顆粒和纖維流體及低導(dǎo)電率流體測(cè)量時(shí),，會(huì)產(chǎn)生電噪聲(因流體摩擦電極,，使電極表面氧化膜剝離后又形成所致)，使輸出信號(hào)擺動(dòng)不穩(wěn),；二十世紀(jì)八十年代末又針對(duì)這些問(wèn)題推出了雙頻矩形波勵(lì)磁方式,，其勵(lì)磁波形由低頻(6.25Hz)矩形波和高頻(75Hz)矩形波疊加構(gòu)成，分別采樣與之相對(duì)應(yīng)的流量信號(hào),得到低頻和高頻特征的兩種信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后可再現(xiàn)實(shí)際流量的信號(hào)值,。因此這種技術(shù)既具有低頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)優(yōu)良的零點(diǎn)穩(wěn)定性,，又具有高頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)對(duì)流體噪聲較強(qiáng)的抑制能力。
六,、 非軸對(duì)稱流動(dòng)引起的誤差
　　流體在管內(nèi)流速為軸對(duì)稱分布時(shí),，且在均勻磁場(chǎng)中，流量計(jì)電極上所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小與流體的流速分布無(wú)關(guān),，與流體的平均流速成正比,，而非軸對(duì)稱流速分布時(shí)，即每個(gè)流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于電極幾何位置的不同,，對(duì)電極所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小也不同,，愈靠近電極，速度大的質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,，因此,，必須保證流體流速為軸對(duì)稱。如管內(nèi)流速為非軸對(duì)稱分布就會(huì)引起誤差,。因而在選裝電磁流量計(jì)時(shí)要盡可能保證直管段的要求以減小其所引起的誤差,。

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