恒磁式電磁流量計的開發(fā) 十七
電磁流量計測量流速時,金屬電極接觸導(dǎo)電流體,相當(dāng)于兩種不同的介質(zhì)接觸,必然發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),存在極化和雙電層現(xiàn)象,電磁流量計采集信號時,不可避免地涉及到極化和雙電層的建立和消除問題。而且,極化電壓與電極材料和液體的性質(zhì)有關(guān),還受到流速和感應(yīng)電動勢的影響,所以,它是一個很不穩(wěn)定的具有很大隨機(jī)性的直流電壓。
用本課題設(shè)計的電磁流量計傳感器測量極化電壓,在滿管無流速的情況下,示波器采集的傳感器兩電極上的極化電壓信號如圖2.1所示,從圖中可以看出,該電壓為極化電壓,它在200mv左右,圖(a)和圖(b)的測量時間相差40分鐘,它們的變化不穩(wěn)定且有隨機(jī)性。而且,我們前期的實驗表明,用不同的傳感器測量,極化電壓的幅值和變化情況也完全不相同。
(a)電極上的初始極化電壓(b)一段時間后電極上的極化電壓,一般來說,反應(yīng)流速的感應(yīng)電動勢非常微弱(一般為O.1mv/(1m/s))泌281,它是微伏級的電壓。而直流極化電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于反應(yīng)流速的感應(yīng)電動勢,其數(shù)值能達(dá)到兩百毫伏。而且,電磁流量計實際測量過程中,受實驗環(huán)境的影響,兩個電極上疊加了一系列的干擾信號,極化電壓也影響感應(yīng)電動勢。以上種種因素使得直接從較大的隨機(jī)變化的極化電壓中提取出微弱的感應(yīng)電動勢十分困難。
盡管恒磁式電磁流量計得到的反映流速的感應(yīng)電動勢較通電線圈勵磁的電磁流量計大很多,但是,極化電壓仍然至少比感應(yīng)電動勢大一個數(shù)量級以上,因此,要從大的極化電壓中提取出較小的感應(yīng)電動勢,極化電壓是有待解決的首要問題。
電磁流量計