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如何解决电磁流量计信号故障的问题

电磁流量计的原理是法拉第电磁感应定律,用来测量封闭管道中导电液体和浆液的流量。蒸汽流量计主要用于工业管道中蒸汽介质流体的流量测量,蒸汽流量计特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的测量仪器。电磁流量计其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之间内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永久磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以电磁流量计一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。传感器的主要部件有:测量管、电极、励磁线圈、铁芯和轭壳。

了解电磁流量计的人都知道,低频矩形励磁具有能够克服直流励磁存在极化电压大的优点,又有避免交流励磁存在电磁感应干扰引起正交干扰和同相干扰的优点,是兼顾直流励磁和交流励磁两者优点的一种励磁方式。在理论上,它使工频干扰、励磁相位干扰、电极极化以及零点漂移等干扰有了可克服的途径。但在实际中,由于电磁感应、静电效应以及电化学反应等原因,电极输出的电压不仅仅是与流体流速成比例的感应电动势,也包含了各种干扰成分在内。因此,必须在后续的信号放大处理部分予以消除。

在电磁流量计的实际运行中,由于励磁磁场的突变而引起的正交干扰和相干干扰是交变励磁电磁流量计的必要干扰。如果在测量过程中磁场保持不变,两个干扰将为零。共模干扰和串模干扰主要由电磁流量计附近的电磁干扰和静电干扰引起,电磁屏蔽和良好的接地可以抑制共模干扰和串模干扰,然后用高性能差分放大器消除共模干扰和串模干扰。GH分贝共模抑制比(CMRR)。

此外,电磁流量计是用来测量各种类型流体的仪器。它们将不可避免地被用于工业测试和控制生产。此时的流量计充满了自产生或其他工业设备的辐射频率干扰信号。这样最终的流量信号就会叠加频率信号。

对于工频干扰,所选择的激励周期(信号周期)是工频信号的整数倍,那么每个周期信号中的两个点必须被工频干扰近似。此时,通过减去两个点的幅值,可以消除工频串行模干扰。在确定励磁周期是工频周期的整数倍后,插入式电磁流量计的信号处理需要解决以下两个方面:

现代智能仪器追求高动态响应速度,这要求激励周期必须足够小(最小功率周期)。但是,过高的激励频率会使零点漂移不稳定,这使得信号处理变得困难。因此,在电磁流量计的信号处理中,需要考虑响应速度和信号稳定性方法。

在实际流量信号中,微伏级和EO(高达几百毫伏)之间的差异非常大,几乎是1000倍。此时,如果用放大器直接放大信号,由于存在%的存在,放大器的输出会饱和,无法实现精确的测量。因此,在信号处理中,必须在尽可能消除EO影响的前提下,有效地放大该值。

目前,电磁流量计的信号处理方法一般包括电容隔离方法,零点漂移反馈方法和三次采样方法。

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