電磁流量計轉換器及傳感器的探討 十五
這一效應不僅會使傳感器的內阻增大,而且感應的渦電流產生較強的二次磁通。二次磁通使工作磁場扭曲而發生畸變,影響正常的測量工作。使用直流磁場,渦電流幾乎為零,交流磁場的渦電流感應問題就不存在了。這就是測量電導率很高而不能電解的液體金屬,例如常溫的汞、高溫的鈉、錫等導電液體要使用直流磁場的電磁流量計的原因。目前直流勵磁技術僅在原子能工業中用于導電率極高,而又不產生極化效應的液態金屬流量測量中。
2.3.2工頻正弦波勵磁
工頻正弦波勵磁通常是指使用50I-Iz在正弦波的工頻市電勵磁的傳感器。其最大優點是能夠降低電解質液體對電極的極化作用,因而大大地降低了漂移地直流干擾對測量的影響。其次,交流勵磁電源簡單,直接使用市電供電產生工作磁場,這樣的話傳感器的磁感應強度就可以設計得很高,因而有較大的信號電動勢,具有較高的信噪比,可以得到較高的測量準確度。同時,工頻勵磁的勵磁頻率高,測量反映速度快適用于測量漿液和脈動流。
在20世紀五十年代到20世紀八十年代,商品化的電磁流量計都是以交流勵磁為主體。
工頻正弦波勵磁技術的最大缺點是由電磁感應造成的正交干擾、同相干擾,勵磁信號與干擾如圖2.7。這些干擾影響流量計測量線性度和零點的穩定性。對于這些干擾產生的原因后面還會詳細的介紹。電磁感應產生的正交干擾(又稱為變壓器效應),其干擾幅值與頻率成正比,相位比流量信號滯后900,如何克服正交干擾電勢的影響是正弦波勵磁技術的主要難題。現在普遍采用的是相敏整流、嚴格的電磁屏蔽和線路補償、電源補償、自動正交抑制系統等技術措施來消除與流量信號頻率一致的工頻干擾電壓,但這些措施的任何不完善,都會導致電磁流量計零點不穩定,精度難以提高。但如果能夠找到更好更可靠的信號處理方法來對這些干擾進行抑制,這種勵磁方式的流量計性能就能得到提高。
電磁流量計