電磁流量計應(yīng)用

一、 非軸對稱流動引起的誤差 

流體在管內(nèi)流速為軸對稱分布時，且在均勻磁場中，流量計電極上所產(chǎn)生的電動勢的大小與流體的流速分布無關(guān)，與流體的平均流速成正比，而非軸對稱流速分布時，即每個流動質(zhì)點相對于電極幾何位置的不同，對電極所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小也不同，愈靠近電極，速度大的質(zhì)點所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，因此，必須保證流體流速為軸對稱。如管內(nèi)流速為非軸對稱分布就會引起誤差。因而在選裝流量計時要盡可能保證直管段的要求以減小其所引起的誤差。 

二、 流體電導(dǎo)率的問題 

流體電導(dǎo)率的降低，將增加電極的輸出阻抗，并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起的負(fù)載效而產(chǎn)生誤差，因此，按如下所述原則，規(guī)定了流量計應(yīng)用中流體的電導(dǎo)率的下限。
 
電極的輸出阻抗決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗的大小，而電極輸出阻抗，可認(rèn)為流體的電導(dǎo)率和電*小所支配。 
在理論分析時，將電極作為點電極，大小可以忽略，實際上，電極有一定大小，當(dāng)直徑為d的圓板電極與電導(dǎo)率為K的半無限展寬的流體接觸時，其展寬電阻為1/2Kd，因此，如果管道直徑Ｄ＞＞d，則電極的輸出阻抗為兩個展寬電阻之和，即等于1/Kd。
 
一般測量的流體電導(dǎo)率的下限為5μS/㎝～10μS/㎝，所以，若電極直徑為1㎝，則電極的輸出阻抗就為1/Kd=100kΩ～200kΩ，為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下，轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右。 

應(yīng)用

三、 電極襯里附著物的影響 

在測量有附著沉淀物的流體時，電極表面將受污染，常常引起零點變動，故必須注意。 
零點變化和電極污染程度兩者的關(guān)系，要進行定量分析比較困難，但可以說，電極直徑越小，所受的影響越少，在使用中，應(yīng)注意電極的清污，以防止附著。 

在襯里上附著沉淀物時產(chǎn)生的誤差Δε，如果附著的厚度是一樣，則可由式： 
Δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1- Kω/Kf )×(1-2t/D)2]計算，式中Kω、Kf分別為附著物和測量流體的電導(dǎo)率，附著物厚度為ｔ，直徑為Ｄ。 

若式中，Kω和Kf相等，則*，附著物的電導(dǎo)率較低時，上式也成立，但因為會增加電極的輸出阻抗，因此受到限制，如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況。相反，如附著金屬粉末等，因高電導(dǎo)率的附著層，使感應(yīng)電勢短路，使電極輸出偏低，造成負(fù)偏差。 

在測量具有沉淀附著物的流體時，除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外，還應(yīng)增其流速。如果在流體中均勻地含有氣泡，則測量的是包括氣泡的體積流量，并且使所測流量值不穩(wěn)定，而引入誤差。 

綜上所述，在選用流量計特別是大口徑流量計時，應(yīng)考慮今后對傳感器的電極及襯里的維護問題。 
四、 信號傳輸電纜長度的問題 

傳感器(即電極)與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現(xiàn)場受安裝環(huán)境位置的限制，轉(zhuǎn)換器與傳感器的距離較遠(yuǎn)，這時要考慮連接電纜的大長度問題。傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜的大長度又由電纜的分布電容和被測流體的電導(dǎo)率決定。 

實際使用中，當(dāng)被測流體的電導(dǎo)率是在一定的范圍之間，因此就決定了電極與轉(zhuǎn)換器之間電纜的大長度。當(dāng)電纜長度超過大長度時，由電纜分布電容引起的負(fù)載效應(yīng)就成了問題。為防止這種情況發(fā)生，使用雙芯兩層屏蔽電纜，由轉(zhuǎn)換器提供低阻抗電壓源使內(nèi)側(cè)屏蔽與芯線得到相同的電壓，以形成屏蔽，即使芯線與屏蔽之間有分布電容存在，但芯線與屏蔽是同電位，則兩者之間就無電流通過，也無電纜的負(fù)載效應(yīng)存在，因此可延長信號電纜大長度。另外，還可用特殊信號傳輸電纜延長轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的大長度。 

五、 勵磁的技術(shù)問題 

勵磁技術(shù)是電磁流量計測量性能的關(guān)鍵技術(shù)之一，勵磁方式在實際應(yīng)用上可分成 交流正弦波勵磁，非正弦波交流勵磁和直流勵磁方式。 

交流正弦波勵磁，當(dāng)交流電源電壓(有時是頻率)不穩(wěn)時，磁場強度將有所改變，所以電極間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也變動，因而，必須從傳感器取出對應(yīng)于計算磁場強度的信號，作為標(biāo)準(zhǔn)信號。這種勵磁方式易引起零點變動，而降低其測量精度。 

非正弦波交流勵磁，是采用低于工業(yè)頻率的方波或三角波勵磁的方式，可以認(rèn)為產(chǎn)生恒定直流，周期性地改變極性的方式，因這種勵磁電源穩(wěn)定，故不必為除去磁場強度的變動而進行運算。