漿液型電磁流量計的探討一
摘要: 設計高頻方波勵磁方案,提出漿液信號處理方法,以DSP 芯片TMS320F2812 為核心研制漿液型電磁流量計,以解決漿液測量問題。勵磁控制部分采用線性電源搭建恒流源并以高壓供電,實現高頻方波勵磁,并保證信號零點的穩定。信號調理部分采用差分放大、偏置調整以克服共模干擾和極化漂移。信號處理部分采用基于統計分析與信號重構的漿液信號處理方法去除漿液干擾,獲得穩定的流量輸出。水流量標定和紙漿漿液測量實驗結果表明,該漿液型電磁流量計水流量測量精度優于0. 5%,漿液測量的穩態波動率小于4%,動態跟隨響應時間小于4 s,滿足實際應用對漿液測量的要求。
1 引言
電磁流量計是一種依據法拉第電磁感應定律來測量導電液體體積流量的儀表[1]。由于其測量管道內無阻擋體、耐腐蝕性強、可靠性高,且不受流體密度、黏度、溫度、
壓力變化的影響,所以,在石油、化工、冶金、造紙等行業得到較為廣泛的應用。在這些行業中,常常需要測量漿液( 固-液兩相流,如紙漿等) 流量。特別是隨著節能減排
要求的提高,工業生產中不斷出現新的漿液流量測量需求,如用于替代工業鍋爐中傳統油煤燃料的水煤漿流量的測量。但是,當前用國產的電磁流量計去測量漿液流量時,輸出波動很大,測量結果無法反映實際的流量情況。究其原因,是因為國產儀表基本上采用的是低頻的
方波勵磁,沒有有效的信號處理方法,僅用單片機來實現勵磁的控制和信號處理。而國外采用高頻方波勵磁技術或雙頻勵磁技術及相應的信號處理方法,如日本東芝的高頻電磁流量計和橫河的雙頻電磁流量計,但未披露關鍵技術細節。為此,研制具有自主知識產權的漿液型電磁流量計,解決漿液流量的快速和穩定測量具有重要意義。
電磁流量計