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电磁流量计电极衬里材料
电极材料的选择
应根据被测的流体的腐蚀性来选择电极的材料,请查有关腐蚀手册,对于特殊流
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衬里材料选择说明
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电磁流量计的具体分类
市场上通用型产品和特殊型仪表从不同角度作如下分类。
电磁流量计按激磁电流方式划分,有直流激磁、交流(工频或其他频率)激磁、低频矩形波激磁和双频矩形波激磁。几种激磁方式的波形见右图。
按输出信号连接和激磁(或电源)连线的制式分类,有四线制和二线制。按转换器与传感器组装方式分类,有分体型和一体型。
按流量传感器与管道连接方式分类,有法兰型、夹持型(夹持型电磁流量计)、卫生型(卫生型电磁流量计)、插入型(插入式电磁流量计)、螺纹连接(油任连接的高压电磁流量计)。注:
按流量传感器电极是否与被测液体接触分类,有接触型和非接触型。按流量传感器结构分类,有短管型和插入型(插入式电磁流量计
)。
按用途分类,有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和用于明渠流量测量的潜水型(明渠流量计)。
一、
电磁流量计
按激磁电流方式分类
(1)、直流激磁
直流激磁电磁流量计用于测量液体金属流量,如常温下***和高温下液态纳、锂、钾等。在快中子增殖核反应堆一次回路中用于测量摄氏500余度的熔融纳流量,见到过有应用于DN300mm管道仪表的报道。干法效验流量值,与湿法(实流)效验相比,精度可达3% 。除由电磁铁值流激磁产生次场外,也有用永久磁铁磁场的较***传感器。
本类仪表在我国一般流程工业中应用还属探索阶段,20世纪60~70年代曾成功地应用于测量电解槽常温泵流量;有色冶金工业也曾试用于测量熔锌液流量,因锌液在测量管内壁结垢及氧化锌等原因,未使用成功。
(2)、交流激磁
早期电磁流量计用于50Hz工频市电激磁,产生正弦波交变磁场;采用交流激磁的理由是为了避免像用直流激磁时电磁表面产生极化现象,但是由于易受市电锁引起的与流量信号同相应各种感应噪声的叠加,形成零点漂移等,现在已渐被低频矩形波激磁所代替。这些叠加的感应噪声是由以下一些原因产生的。
1)液体中涡电流产生与流量信号同相位噪声,电极污染形成的噪声和零点漂移;
2)磁回路中铁损偏移了激磁电流与磁场间相位,使原来在信号回路中变压器效应所形成的正交(90°)噪声相移,产生相同噪声;
3)激磁线圈与信号线间以及激磁线圈与流体间的静电感应噪声。
但是交流激磁流量传感器的磁感应强度通常涉及得较高,有较大信号电动势(约为1mV 每1m/s,~)和较高信噪比的优点。此外,在测量固液双相的矿浆等流体时,低频矩形波激磁方式在固体擦过电极表面产生尖峰的浆液噪声,会使输出信号波动,工频交流激磁的电磁流量计则不存在这一缺点。因此国内外还有一些仪表制造厂继续提供工频或其他频率交流激磁的电磁流量计。
(3)、低频矩形波激磁
自1975年低频矩形波激磁方式发表以来,以其功耗小、零点稳定,电极污染影响小等优点,得到很快发展,成为迄今主要激磁方式。低频矩形波激磁波形有“正-负”二值者,有“正-零-负-零”三值者,分别如右上图中b、c所示。三值激磁用无 5
激磁期间的信号改善零点稳定性。流量信号在信号电压基本恒定的区间采样取得。激磁频率为市电的 1/32 ~ 1/2 ,常用 1/8 ~1/4之间。***仪表用较高频率,大口径仪表用较低频率,由制造厂按所用传感器口径来设定。国外也有可由用户设定频率的仪表,例如商业名为“可编程键控储存(Programmable Keyed Storage)电磁流量计”。
矩形波形波交变激磁虽不受慢的极化电压变化影响,但由于稳定磁场短期间直流采用相对于急剧变化的极化电压,还会产生急剧的输出变化。此外流体中固体颗粒撞击电极,其表面氧化膜破损,表面电位变化形成尖峰状噪声,输出呈现大幅晃动。这一现象称作浆液噪声,发生于高浓度浆
液或含土沙粒的液体,影响了低频矩形波电磁流量计的应用。
频率较高的工频激磁比低频矩形波激磁抗浆液噪声性能优越的原因;还可以用浆液噪声频率特性说明之。下图是纸浆浆液噪声频谱一例,低频段噪声电平大,高频段噪声小,即所谓1/ ?特性。因此较高频率激磁噪声电平低,可获得较高的S/N比的信号。
(4)、双频激磁
双频激磁是在低频矩
形波上叠加高频矩形波,如右图
所示的用两种频率采样和低通、
高通滤波器,得到高频和低频两
种信号,合成后得流量信号,克
服了低频矩形波激磁存在的浆
液噪声和流动噪声,提高仪表的
稳定性和响应性。快速响应性可
反映频率高达1Hz的柱塞泵的
流动状况。
二、电磁流量计按输出信号连接分类
(1)、四线制
传统电磁