恒磁式電磁流量計極化控制方法的研究.pdf

1、電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體流量的儀表。由于電化學反應(yīng)、熱電效應(yīng)等因素使恒定磁場勵磁的電磁流量計的測量電極上產(chǎn)生嚴重的極化現(xiàn)象，導(dǎo)致極化電壓淹沒了反映流速的感應(yīng)電動勢信號。因此，現(xiàn)有的電磁流量計大都靠通電線圈產(chǎn)生交變磁場。如何消除極化電壓對感應(yīng)電動勢的影響，一直是磁鋼勵磁的電磁流量計(簡稱恒磁式電磁流量計)研究的主要難點之一。 恒磁式電磁流量計采用磁鋼(永磁體)產(chǎn)生磁場，可以大大簡化傳感器的結(jié)構(gòu)，并

2、使整個儀表的功耗大大降低。同時磁場強度的加強使得感應(yīng)電動勢信號的靈敏度增加，提高了儀表在低流速下的測量能力。恒磁式電磁流量計目前僅僅應(yīng)用于液態(tài)金屬的測量。本課題的目的就是探索一種有效的極化控制方法——動態(tài)反饋極化控制方法，以驗證恒磁式電磁流量計應(yīng)用于一般導(dǎo)電性流體測量的可行性。 首先，本課題在總結(jié)了已有的電磁流量計勵磁技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了采用磁鋼勵磁的電磁流量傳感器。隨后，研究了磁鋼勵磁傳感器的測量電極上產(chǎn)生的極化電壓的特點，在

3、分析和比較已有極化控制方法的基礎(chǔ)上，提出了動態(tài)反饋極化控制方法，并對該方法進行了詳細的論述與推導(dǎo)。接著，基于本課題設(shè)計的傳感器和信號處理方法，完成了整個恒磁式電磁流量計系統(tǒng)的設(shè)計(包括硬件部分和軟件部分)。在該系統(tǒng)中，極化電壓被控制在某一個恒定的數(shù)值，反應(yīng)流體流量的感應(yīng)電動勢就能穩(wěn)定、準確的測量出來。最后，建立了基于恒磁式電磁流量計系統(tǒng)的實驗平臺，并制作了實驗樣機。實驗結(jié)果的穩(wěn)定性和重復(fù)性都證明了動態(tài)反饋極化控制方法的可行性，從而提供了