摘要：電磁流量計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程

從20世紀(jì)50年代開(kāi)展起來(lái)的交流正弦波工頻勵(lì)磁到70~80年代呈現(xiàn)的低頻矩形波勵(lì)磁，再到90年代以后的高頻勵(lì)磁、雙頻勵(lì)磁、可編程控制勵(lì)磁等，勵(lì)磁方式的不時(shí)改良代表著電磁流量計(jì)技術(shù)的不時(shí)進(jìn)步。隨著電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展，愈加速了電磁流量計(jì)技術(shù)的大開(kāi)展。當(dāng)前電磁流量計(jì)的技術(shù)開(kāi)展可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面。

(1)、電磁流量計(jì)——高準(zhǔn)確度

　　與早期的工頻勵(lì)磁相比，低頻矩形波勵(lì)磁、雙頻勵(lì)磁、可編程控制勵(lì)磁等新的勵(lì)磁方式電磁流量計(jì)，進(jìn)步了傳感器輸出流量信號(hào)的信噪比，降低并穩(wěn)定了儀表的零點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器應(yīng)用*的集成運(yùn)算放大器大幅度降低了器件的噪聲。采用數(shù)字的處置辦法，較模仿電路的轉(zhuǎn)換器能使電磁流量計(jì)的丈量準(zhǔn)確度大幅度進(jìn)步。感應(yīng)信號(hào)的權(quán)重函數(shù)理論研討，一定水平地改善了管道內(nèi)流速散布非軸對(duì)稱(chēng)性對(duì)流量丈量的影響。因而，現(xiàn)代的電磁流量計(jì)有可能到達(dá)±0.5%，以至±0.2%示值誤差的丈量準(zhǔn)確度。

(2) 、電磁流量計(jì)——高牢靠性、多功用化  

　　流量計(jì)零點(diǎn)變化主要是由于處于交變工作磁場(chǎng)的金屬丈量管和導(dǎo)電液體中，即便流體流速為零的狀況下，由于電磁感應(yīng)的作用，仍會(huì)產(chǎn)生渦電流，構(gòu)成的二次磁通所惹起的。低頻矩形波勵(lì)磁能有效地減少二次磁通的產(chǎn)生，因此零點(diǎn)較穩(wěn)定。矩形波磁場(chǎng)的頻率為工頻頻率的整數(shù)倍，信號(hào)采樣時(shí)其均勻值為零，可消弭工頻串模干擾影響。調(diào)制的雙頻勵(lì)磁、可編程控制勵(lì)磁，在丈量固液兩相漿液流量時(shí)，能減小電極上產(chǎn)生低頻電化學(xué)噪聲的影響，進(jìn)步了傳感信號(hào)的牢靠性。高集成度的電子元器件減少了硬件的毛病率，硬件、軟件的屏蔽技術(shù)等，都是增加轉(zhuǎn)換器牢靠性的有效措施。

　　轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用單片計(jì)算機(jī)，能充沛應(yīng)用計(jì)算機(jī)具有信息貯存、分時(shí)處置、運(yùn)算和控制才能的優(yōu)點(diǎn)，能比擬容易地完成流量的雙向丈量、全管檢測(cè)、多量程自動(dòng)切換、人機(jī)對(duì)話(huà)、與上位計(jì)算機(jī)通訊、自診斷等附加功用。新一代具有HART協(xié)議和其他類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)總線的電磁流量計(jì)，更為用戶(hù)完成全新的消費(fèi)控制與科學(xué)管理方式提供了條件。

(3)、 電磁流量計(jì)——小型化

　　權(quán)重散布型磁場(chǎng)的電磁流量傳感器磁場(chǎng)線圈較平均散布磁場(chǎng)勵(lì)磁線圈的長(zhǎng)度大大地縮短；低頻勵(lì)磁信噪比的進(jìn)步，可使磁感應(yīng)強(qiáng)度也大幅度地降低。因此，線圈死心尺寸可以減小，傳感器長(zhǎng)度得以縮短。所以，與早期的電磁流量計(jì)相比，當(dāng)前的電磁流量計(jì)可以完成產(chǎn)品的小型化。傳感器和轉(zhuǎn)換器合二為一的一體型構(gòu)造，更能有效地降低流量計(jì)的制形成本。

(4)、電磁流量計(jì)——低能耗

　　早期交流勵(lì)磁的電磁流量計(jì)，存在大的渦流損失。為了得到高的丈量準(zhǔn)確度，需求產(chǎn)生較強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)設(shè)計(jì)的傳感器磁場(chǎng)約為流速I(mǎi)m/s 產(chǎn)生1~2mV的感應(yīng)信號(hào)電壓。因而，交流勵(lì)磁型的電磁流量計(jì)耗費(fèi)功率常常在數(shù)十瓦到上千瓦。低頻矩形波磁場(chǎng)大局部時(shí)間處于直流狀態(tài)，其死心渦電流損失很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度很低。這樣設(shè)計(jì)的傳感器磁場(chǎng)，大約是Im/s 流速能產(chǎn)生0.l~0.2mV的感應(yīng)信號(hào)電壓。因而，低頻矩形波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)與交流勵(lì)磁型電磁流量計(jì)比擬，能耗大幅度地降低。往常，普通電磁流量計(jì)的總電耗在 l0~20W 以?xún)?nèi)。勵(lì)磁電流在 4mA 以下的兩線制電磁流量計(jì)也已呈現(xiàn)，更有耗費(fèi)功率僅需 2mW，用鋰電池供電可運(yùn)用8年的電磁水表。還有了在無(wú)交流電下運(yùn)用的電磁流量計(jì)產(chǎn)品。

(5) 、電磁流量計(jì)——適用范圍的擴(kuò)展

　　現(xiàn)代電子技術(shù)的開(kāi)展和新型絕緣資料、磁性資料不時(shí)地呈現(xiàn)，有條件開(kāi)發(fā)不同型式的電磁流量計(jì)，來(lái)處理丈量介質(zhì)對(duì)電極的腐蝕、污染問(wèn)題，處理電導(dǎo)率低于1μS/m介質(zhì)的丈量，例如電容式電磁流量計(jì)就可替代傳統(tǒng)的機(jī)械式容積流量計(jì)，以丈量純水、制糖脫鹽液和含有油分等低電導(dǎo)率流體的流量。

　　電磁流量計(jì)的品種很多，應(yīng)用面很廣。例如，傳感器與轉(zhuǎn)換器構(gòu)造合二為一的一體型，直流電壓供電與信號(hào)輸出共用電纜的兩線制，防爆型、高壓傳感器構(gòu)造型，契合衛(wèi)生請(qǐng)求、用于消毒快速裝置與拆卸的衛(wèi)生型，具有數(shù)字通訊信號(hào)輸出功用等，它們?cè)诨?、石油、鋼鐵、冶金、食品等工業(yè)自動(dòng)控制消費(fèi)過(guò)程中越來(lái)越受歡送。

　　除了潛水電磁流量計(jì)用來(lái)丈量河道、暗渠和明渠的流量計(jì)外，非滿(mǎn)管道的電磁流量計(jì)也是近幾年開(kāi)發(fā)的搶手產(chǎn)品。在今天環(huán)境維護(hù)和節(jié)水日益遭到注重的狀況下，它們?cè)诘土魉倜髑?、暗渠的水、污水丈量中發(fā)揮著嚴(yán)重作用。

　　食品工業(yè)、制藥消費(fèi)或罐裝，請(qǐng)求在短時(shí)間內(nèi)定量地丈量并發(fā)出控制信號(hào)；關(guān)于血液及脈動(dòng)流量丈量，請(qǐng)求其反響速度快。這些請(qǐng)求需采用高頻或雙頻等勵(lì)磁方式來(lái)處理。總之，新的運(yùn)用范疇不時(shí)地?cái)U(kuò)展，將促使電磁流量計(jì)技術(shù)不時(shí)地開(kāi)展與進(jìn)步。