dn65硫酸流量計的工作原理及勵磁（cí）技術發展和趨（qū）勢（shì）
點擊次數：1853 發布時（shí）間：2020-08-11 06:45:31
摘（zhāi）要: dn65硫酸流量（liàng）計因其結構簡單、壓力損失小、可靠（kào）性高、精確度高（gāo）等優點，廣泛應用於工業、農業和民用等領域的流量測量方麵，其中的勵磁技術自始至終都是dn65硫酸流量（liàng）計一個非常重（chóng）要的研究方向（xiàng）。回顧dn65硫酸流量計勵磁方（fāng）式的發展過程，對勵磁方式進（jìn）行了重點分析，並預測其發展趨勢。
1 dn65硫酸流量計（jì）的（de）工作原理和發展曆程
隨著國民（mín）經濟的持續發展，企業（yè）的生產過程不斷優化（huà），因此需要各種準確的流量計。dn65硫酸流量計是用於測量具有（yǒu）一定電導率的液體介（jiè）質流量的儀表，因其沒有阻礙（ài）被測液體流動的部件（jiàn），所以不易造成管（guǎn）道堵塞，而且其還具有耐（nài）腐蝕（shí）等（děng）眾多優點，所（suǒ）以（yǐ）dn65硫酸流量計在石油化工、造紙以（yǐ）及食（shí）品等行業有（yǒu）著重要的作（zuò）用。
1. 1 工作原理
當被測液（yè）體流經工作（zuò）磁場時，由（yóu）於切割磁力線而在（zài）液（yè）體中產生感生電勢 E 為:
e = KBDv
式中: K 為儀表（biǎo）常（cháng）數，B 為（wéi）磁（cí）感應強度，D 為管道內（nèi）徑，v 為管道內（nèi）的平均流（liú）速。
dn65硫酸流（liú）量計主要由傳感器和信號轉換器兩部分組成。傳感器安裝在液體流經（jīng）的管道上，它將管道內液體流動速（sù）度轉（zhuǎn）換成電壓信號，通過傳輸線將此信號送（sòng）到（dào）轉換器。轉（zhuǎn）換（huàn）器則將傳感器送來的流量信號進一步放大處理，轉（zhuǎn）換成輸出（chū）信號，可以就地顯示（shì）、遠傳顯示（shì）或用於（yú）控製（zhì）。
1. 2 dn65硫酸流量計的發展曆程
英國物理（lǐ）學家（jiā）法拉*在 1832 年提出，可以（yǐ）利用地球磁場測（cè）量英國泰（tài）晤士河水的流量，但是由於相關理論和技術儲備（bèi）不足，*終未獲成功。
隨著對*化現象深入研究以及電子技術的進（jìn）步， 在（zài） 20 世紀 50 年代初，dn65硫酸流量（liàng）計實現了工業化應用。20 世紀 80 年代以來，隨著（zhe）材料技術的快速發展和微電子技術的不斷進步，使得（dé）dn65硫酸流量計也不斷趨於（yú）完善成熟。現代的dn65硫（liú）酸流量計采用功能日益（yì）強大的微處理器技術，使dn65硫酸流量計的各項性能指標不斷提高。
2 勵磁技術的發（fā）展（zhǎn）
勵磁係（xì）統（tǒng）是dn65硫酸流（liú）量（liàng）計重要的核心部分，因為磁場的形式直接決定了液體（tǐ）所感生的流量（liàng）信（xìn）號（hào）特征。dn65硫酸流量計的抗幹擾能力、測量精（jīng）度都（dōu）與磁場的形（xíng）式有很大關聯。勵磁技術主要有以下幾個（gè）發展（zhǎn）方（fāng）向。
2. 1 直流勵磁
采（cǎi）用直流勵磁時，被測液體流經的（de）磁場恒定不變，其優點為構造簡單可靠，受（shòu）交流信號幹擾小。但是，由於電*輸出的流量信號（hào）和電（diàn）**化電壓混疊在一起，而且（qiě）二者均為直流信號，使得（dé）該幹擾很難從流量信號中剝離出來，同時（shí）*化幹擾電壓隨著流體介質的流動狀態和液體（tǐ）溫度的（de）改變（biàn）而變化。另外，電*上感生電動勢是直（zhí）流性質，導致被測流體（tǐ）中正負電荷的定向移動，隨（suí）著電*附近離子的不斷（duàn）聚集，*終使傳（chuán）感器自身內阻增（zēng）大，影響其測量的準確性。
金屬液體中不存在電解質液體的*化問題且（qiě）電導率很高，對直流勵磁（cí）非常有（yǒu）利。直流勵磁適用於測量特（tè）殊的液態金屬。
2. 2 工頻正（zhèng）弦（xián）波勵磁
采用（yòng）工頻正弦勵磁時，直（zhí）接使用 50 Hz( 或 60 Hz)的工頻市電勵磁，其優點是流量信號為交流性質，能夠有效削（xuē）弱*化的不良作用，降低電*間等效內阻（zǔ）對測量的（de）不良（liáng）影響。交流勵磁電路非常簡單（dān），便於提高磁（cí）感應強度，提高測量（liàng）準確度。 交流的工作磁場始終在變化（huà），導致其產生（shēng）嚴重的正交（jiāo）幹擾和同相幹擾（rǎo），此外還存在（zài）電磁感應渦流效（xiào）應、靜電感應、雜散電流等幹擾因素，疊加在流量信號中（zhōng）難以去除。
2. 3 高頻正弦波（bō）勵磁
非接觸式的電容式dn65硫酸流量計為降低耦（ǒu）合（hé）電容的（de）容（róng）抗，增加輸（shū）出流量信號電壓幅值，所以需要將勵磁頻率提高到幾百赫茲甚至（zhì）幾千赫茲。被測液體感生電動勢的頻率和信號幅值都有所提（tí）高，有利於轉換（huàn）器提高（gāo）信噪比。但是，正（zhèng）弦波勵磁所固有（yǒu）的微分幹擾和同相幹擾，仍然對轉換器零點穩定性（xìng）有一定的（de）影響。
2. 4 矩形波勵磁
矩形波勵磁同（tóng）時具備直流勵磁（cí）和交（jiāo）流勵磁的優點，即直流勵磁無正交幹擾和同相幹擾，而交流勵磁（cí）的（de）*化幹擾小。由於產生正交幹擾和同相（xiàng）幹擾的（de）根本原因是（shì）工作磁場變化（huà）過程，如果工作磁場轉換過程足夠快，而且工作磁場保持穩定的采樣時間窗口足夠長，從而避免正交幹（gàn）擾和同相幹擾的不良（liáng）影（yǐng）響，對流量信號進行（háng）提（tí）取分析，以顯著提高轉換器的零點穩定性。矩形波勵磁又有兩種不同的工作方式，即低頻矩形波勵（lì）磁和高頻矩形波勵磁。低（dī）頻矩形（xíng）波勵磁雖然（rán）能夠有效地降低各種（zhǒng）幹擾，但其勵磁（cí）周期較長（zhǎng），*終降低（dī）了（le）傳（chuán）感器（qì）的響應速度，該方法隻適用於流速變化緩慢的液體。高頻矩形（xíng）波（bō）勵磁的響應速度快，但隨之而（ér）來的感應（yīng）幹擾問題（tí），導致其精度沒有低頻矩形波勵磁高。
2. 5 雙頻勵磁
雙頻勵（lì）磁方式是一種高、低頻矩形波調製波的勵（lì）磁方（fāng）式，其中低頻勵磁是（shì）為幫助提（tí）高信號放大電（diàn）路的零點穩定性，而高頻勵磁能降低電*在被測液體介質中所產生的（de）*化電壓，減小流量信號中的波動，同時還能提高（gāo）測量的響（xiǎng）應（yīng）速度。但其輸出流（liú）量信號包括兩種頻率特征，後（hòu）續處理過於複雜，進而製（zhì）約了它的發展和推廣。
3 勵磁技術的趨勢（shì）
3. 1 勵磁精（jīng）度進一步（bù）提高
工作磁場的精度直接（jiē）決定了dn65硫酸（suān）流（liú）量計的誤差。當勵磁電源波動或者勵（lì）磁繞組由於溫升而使其電阻變大時（shí），導致磁場大小出現偏（piān）差，dn65硫酸（suān）流量計的誤差變大。隨著電力電子技（jì）術（shù）的（de）快速發展，對勵磁電流的精確控製（zhì）已經很容易實現（xiàn）。同時，半導體開關器件的性能（néng）不斷提升，新型勵磁電路的（de）效率越來越高，而體（tǐ）積重量則越來越小。
3. 2 降低勵磁功率（lǜ）損耗
部分測量現場沒有提供市電，必須（xū）采用電池供電，所以需要進一步降（jiàng）低勵磁功率。當被測液（yè）體（tǐ）流速比較穩（wěn）定時，采用（yòng）定時勵磁方法，也可以有效地降低勵磁功率，延長（zhǎng）電（diàn）池使用壽（shòu）命。
4 結語
dn65硫酸流量計在工（gōng）農業生產過程中有著無可替代的地位，因（yīn）此dn65硫酸流量計的勵磁技術也（yě）將（jiāng）伴隨（suí）著相關新材料、新工藝以及新的理論和方（fāng）法的出現，不斷克服各（gè）種技術瓶頸和障礙，進一步提高dn65硫（liú）酸（suān）流（liú）量計的測量精度，拓寬（kuān）測量（liàng）範（fàn）圍。
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1 dn65硫酸流量計（jì）的（de）工作原理和發展曆程
隨著國民（mín）經濟的持續發展，企業（yè）的生產過程不斷優化（huà），因此需要各種準確的流量計。dn65硫酸流量計是用於測量具有（yǒu）一定電導率的液體介（jiè）質流量的儀表，因其沒有阻礙（ài）被測液體流動的部件（jiàn），所以不易造成管（guǎn）道堵塞，而且其還具有耐（nài）腐蝕（shí）等（děng）眾多優點，所（suǒ）以（yǐ）dn65硫酸流量計在石油化工、造紙以（yǐ）及食（shí）品等行業有（yǒu）著重要的作（zuò）用。
1. 1 工作原理
當被測液（yè）體流經工作（zuò）磁場時，由（yóu）於切割磁力線而在（zài）液（yè）體中產生感生電勢 E 為:
e = KBDv
式中: K 為儀表（biǎo）常（cháng）數，B 為（wéi）磁（cí）感應強度，D 為管道內（nèi）徑，v 為管道內（nèi）的平均流（liú）速。
dn65硫酸流（liú）量計主要由傳感器和信號轉換器兩部分組成。傳感器安裝在液體流經（jīng）的管道上，它將管道內液體流動速（sù）度轉（zhuǎn）換成電壓信號，通過傳輸線將此信號送（sòng）到（dào）轉換器。轉（zhuǎn）換（huàn）器則將傳感器送來的流量信號進一步放大處理，轉（zhuǎn）換成輸出（chū）信號，可以就地顯示（shì）、遠傳顯示（shì）或用於（yú）控製（zhì）。
1. 2 dn65硫酸流量計的發展曆程
英國物理（lǐ）學家（jiā）法拉*在 1832 年提出，可以（yǐ）利用地球磁場測（cè）量英國泰（tài）晤士河水的流量，但是由於相關理論和技術儲備（bèi）不足，*終未獲成功。
隨著對*化現象深入研究以及電子技術的進（jìn）步， 在（zài） 20 世紀 50 年代初，dn65硫酸流量（liàng）計實現了工業化應用。20 世紀 80 年代以來，隨著（zhe）材料技術的快速發展和微電子技術的不斷進步，使得（dé）dn65硫酸流量計也不斷趨於（yú）完善成熟。現代的dn65硫（liú）酸流量計采用功能日益（yì）強大的微處理器技術，使dn65硫酸流量計的各項性能指標不斷提高。
2 勵磁技術的發（fā）展（zhǎn）
勵磁係（xì）統（tǒng）是dn65硫酸流（liú）量（liàng）計重要的核心部分，因為磁場的形式直接決定了液體（tǐ）所感生的流量（liàng）信（xìn）號（hào）特征。dn65硫酸流量計的抗幹擾能力、測量精（jīng）度都（dōu）與磁場的形（xíng）式有很大關聯。勵磁技術主要有以下幾個（gè）發展（zhǎn）方（fāng）向。
2. 1 直流勵磁
采（cǎi）用直流勵磁時，被測液體流經的（de）磁場恒定不變，其優點為構造簡單可靠，受（shòu）交流信號幹擾小。但是，由於電*輸出的流量信號（hào）和電（diàn）**化電壓混疊在一起，而且（qiě）二者均為直流信號，使得（dé）該幹擾很難從流量信號中剝離出來，同時（shí）*化幹擾電壓隨著流體介質的流動狀態和液體（tǐ）溫度的（de）改變（biàn）而變化。另外，電*上感生電動勢是直（zhí）流性質，導致被測流體（tǐ）中正負電荷的定向移動，隨（suí）著電*附近離子的不斷（duàn）聚集，*終使傳（chuán）感器自身內阻增（zēng）大，影響其測量的準確性。
金屬液體中不存在電解質液體的*化問題且（qiě）電導率很高，對直流勵磁（cí）非常有（yǒu）利。直流勵磁適用於測量特（tè）殊的液態金屬。
2. 2 工頻正（zhèng）弦（xián）波勵磁
采用（yòng）工頻正弦勵磁時，直（zhí）接使用 50 Hz( 或 60 Hz)的工頻市電勵磁，其優點是流量信號為交流性質，能夠有效削（xuē）弱*化的不良作用，降低電*間等效內阻（zǔ）對測量的（de）不良（liáng）影響。交流勵磁電路非常簡單（dān），便於提高磁（cí）感應強度，提高測量（liàng）準確度。 交流的工作磁場始終在變化（huà），導致其產生（shēng）嚴重的正交（jiāo）幹擾和同相幹擾（rǎo），此外還存在（zài）電磁感應渦流效（xiào）應、靜電感應、雜散電流等幹擾因素，疊加在流量信號中（zhōng）難以去除。
2. 3 高頻正弦波（bō）勵磁
非接觸式的電容式dn65硫酸流量計為降低耦（ǒu）合（hé）電容的（de）容（róng）抗，增加輸（shū）出流量信號電壓幅值，所以需要將勵磁頻率提高到幾百赫茲甚至（zhì）幾千赫茲。被測液體感生電動勢的頻率和信號幅值都有所提（tí）高，有利於轉換（huàn）器提高（gāo）信噪比。但是，正（zhèng）弦波勵磁所固有（yǒu）的微分幹擾和同相幹擾，仍然對轉換器零點穩定性（xìng）有一定的（de）影響。
2. 4 矩形波勵磁
矩形波勵磁同（tóng）時具備直流勵磁（cí）和交（jiāo）流勵磁的優點，即直流勵磁無正交幹擾和同相幹擾，而交流勵磁（cí）的（de）*化幹擾小。由於產生正交幹擾和同相（xiàng）幹擾的（de）根本原因是（shì）工作磁場變化（huà）過程，如果工作磁場轉換過程足夠快，而且工作磁場保持穩定的采樣時間窗口足夠長，從而避免正交幹（gàn）擾和同相幹擾的不良（liáng）影（yǐng）響，對流量信號進行（háng）提（tí）取分析，以顯著提高轉換器的零點穩定性。矩形波勵磁又有兩種不同的工作方式，即低頻矩形波勵（lì）磁和高頻矩形波勵磁。低（dī）頻矩形（xíng）波勵磁雖然（rán）能夠有效地降低各種（zhǒng）幹擾，但其勵磁（cí）周期較長（zhǎng），*終降低（dī）了（le）傳（chuán）感器（qì）的響應速度，該方法隻適用於流速變化緩慢的液體。高頻矩形（xíng）波（bō）勵磁的響應速度快，但隨之而（ér）來的感應（yīng）幹擾問題（tí），導致其精度沒有低頻矩形波勵磁高。
2. 5 雙頻勵磁
雙頻勵（lì）磁方式是一種高、低頻矩形波調製波的勵（lì）磁方（fāng）式，其中低頻勵磁是（shì）為幫助提（tí）高信號放大電（diàn）路的零點穩定性，而高頻勵磁能降低電*在被測液體介質中所產生的（de）*化電壓，減小流量信號中的波動，同時還能提高（gāo）測量的響（xiǎng）應（yīng）速度。但其輸出流（liú）量信號包括兩種頻率特征，後（hòu）續處理過於複雜，進而製（zhì）約了它的發展和推廣。
3 勵磁技術的趨勢（shì）
3. 1 勵磁精（jīng）度進一步（bù）提高
工作磁場的精度直接（jiē）決定了dn65硫酸（suān）流（liú）量計的誤差。當勵磁電源波動或者勵（lì）磁繞組由於溫升而使其電阻變大時（shí），導致磁場大小出現偏（piān）差，dn65硫酸（suān）流量計的誤差變大。隨著電力電子技（jì）術（shù）的（de）快速發展，對勵磁電流的精確控製（zhì）已經很容易實現（xiàn）。同時，半導體開關器件的性能（néng）不斷提升，新型勵磁電路的（de）效率越來越高，而體（tǐ）積重量則越來越小。
3. 2 降低勵磁功率（lǜ）損耗
部分測量現場沒有提供市電，必須（xū）采用電池供電，所以需要進一步降（jiàng）低勵磁功率。當被測液（yè）體（tǐ）流速比較穩（wěn）定時，采用（yòng）定時勵磁方法，也可以有效地降低勵磁功率，延長（zhǎng）電（diàn）池使用壽（shòu）命。
4 結語
dn65硫酸流量計在工（gōng）農業生產過程中有著無可替代的地位，因（yīn）此dn65硫酸流量計的勵磁技術也（yě）將（jiāng）伴隨（suí）著相關新材料、新工藝以及新的理論和方（fāng）法的出現，不斷克服各（gè）種技術瓶頸和障礙，進一步提高dn65硫（liú）酸（suān）流（liú）量計的測量精度，拓寬（kuān）測量（liàng）範（fàn）圍。
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