淺析電磁流量計的幾種勵磁方式

電磁流量計測量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。它主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。電磁流量計廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理，水利建設(shè)等領(lǐng)域。

        電磁流量計的測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。電磁流量計勵磁方式即產(chǎn)生磁場的方式，通常有以下3種：

　　1.直流勵磁：直流勵磁方式用直流電產(chǎn)生磁場或采用永久磁鐵，它能產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的最大優(yōu)點是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是，使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)生正負(fù)離子。在電場力的作用下，負(fù)離子跑向正極，正離子跑向負(fù)極。這樣，將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴(yán)重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等。

　　2.交流勵磁：目前，工業(yè)上使用的電磁流量計，大都采用工頻(50Hz)電源交流勵磁方式，即它的磁場是由正弦交變電流產(chǎn)生的，所以產(chǎn)生的磁場也是一個交變磁場。交變磁場變送器的主要優(yōu)點是消除了電極表面的極化于擾。另外，由于磁場是交變的，所以輸出信號也是交變信號，放大和轉(zhuǎn)換低電平的交流信號要比直流信號容易得多。

　　3.低頻方波勵磁：直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優(yōu)缺點，70年代以來，人們開始采用低頻方波勵磁方式。它的勵磁電流頻率通常為工頻的1/4－l/10。方波勵磁電流波形在半個周期內(nèi)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場，它具有直流勵磁的特點，受電磁干擾影響很小。從整個時間過程看，方波信號又是一個交變的信號，所以它能克服直流勵滋易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。因此，低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式，目前已在電磁流量計上廣泛的應(yīng)用。概括說來它具有如下幾個優(yōu)點：

1. 能避免交流磁場的正交電磁干擾；
2. 消除由分布電容引起的工頻干擾；
3. 抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流；
4. 排除直流勵磁的極化現(xiàn)象。