電（diàn）磁流量計：設計考慮（lǜ）和解決方案

    哪些工業領域使用流量計?
    “如果你不能衡量，你就無法管（guǎn）理。這是工業領域的口頭禪（chán），尤其適用於流量測量。簡單地說，對（duì）流量監測（cè）的需求不斷增加，往往要求更高的速度和精度的監測。工業流量測量在一些領域很重要，例如家庭垃圾。隨著人們越來越重視環境保護，為了（le）使我們的世界更清（qīng）潔，汙染更（gèng）少（shǎo），廢物的處理和監測變得非（fēi）常重（chóng）要。人類消耗大量的水，隨著全球人口的增長（zhǎng），它將增長得更多。流量計對（duì）於監測生活（huó）汙（wū）水和作為（wéi）汙水處理廠過程控製（zhì）係統的組成部分至關重要。流量計（jì）也用（yòng）於許多工業控製過程（chéng），包括化學（xué）/製藥，食品和（hé）飲料，紙漿和（hé）造紙等。此（cǐ）類應用通常需要在存在大量固體的情況下進（jìn）行流量測（cè）量，這是大（dà）多數流動技術難以滿足的要求。

    運輸計量領域處理雙方之間的產品轉移和支付，需（xū）要高（gāo）端流量計。一個例子是通過大型管（guǎn）道係統（tǒng）運輸石油產品。在（zài）這種（zhǒng）應用中，即使流量測量精度隨時間的（de）變化很小，也（yě）可能導致一方損失或顯著收益。

    電磁流量計（jì）
    為什麽電磁感應是液體（tǐ）流量測量的理想選擇?
    對於液體流量的測量，電磁流量計技術具有幾個優點。它的傳感器一般（bān）連接在管道上，其直徑與（yǔ）管道的直徑一（yī）致，因此測量時不會（huì）幹擾或限製介質的流動（dòng）。由於（yú）傳感器沒有直接浸入（rù）液體中，也沒有運動（dòng）部件，所以不存在磨損問題。

    電磁法測量的是體（tǐ）積流量，這意味著測量對流體密度、溫度、壓力和粘度等參數的變化不敏感。一旦電磁流量（liàng）計用水校準，它就可以用於測量其他類型的（de）導電流體，而無需（xū）進（jìn）一步校準。這是其他類型流量計所（suǒ）不具備的重要（yào）優勢。

    電磁（cí）流量計特別適用（yòng）於固液（yè）兩相介質的測量，如（rú）泥漿（jiāng）和其他具有懸浮泥漿、固體顆粒、纖維或（huò）粘稠物的高導（dǎo）電性介質。可用於測量汙水、泥漿、紙漿、紙漿、化纖紙漿等介質。這（zhè）使得（dé）它特別適用於食品、製藥等行業，可用於測量玉米糖漿、果汁、酒精、藥物、血漿和許多其他特殊介質。

    傳（chuán）感器的輸出範圍是多少?
    傳感器提供差分輸出。典型靈敏度範圍為150 μv/(mps) ~ 200 μv/(mps)。由於勵磁電流的方向是不斷交變的，傳感器的輸出信號幅度將加倍。流量測量範圍為0.5 m/s ~ 15 m/s，傳（chuán）感（gǎn）器輸出信號幅度範圍為75 μv ~ 4 ~ 6 mV。圖3顯示了（le）由恒流源通電且流體流經傳感器時的傳（chuán）感器輸出信號。在傳感器（qì）輸出引線上捕獲的示波器（qì）顯示，在大共模電壓下有一個非常低的信號位。紫色曲線對應的是正極，紅色曲線對應的是負極。粉色曲線是一個數學通道，用來減去正負極。低電平信號位於（yú）較大的共模電壓中。

    傳統的傳感器測量方法是（shì）什麽?
    傳統的方法主要是（shì）模擬-使（shǐ）用具有高輸入阻抗和高輸入共模抑製的前置放大器來處理（lǐ）傳感器漏（lòu）電流效應，然後是三階或四階模擬（nǐ）帶通濾波器和采樣保持級，最後是模數轉換。規範的模擬前端（duān）方法如圖4所示。傳感器輸出信號首先（xiān）由儀器放大（dà）器放大。目標信號必須盡可能（néng）地放大，同（tóng）時避免不必要的直流共模電壓使放大（dà）器輸出飽和。這（zhè）通常將第一級儀表放大器（qì）的增益限製為zui大10倍。帶（dài）通濾（lǜ）波器級進一步消除了直流效應，並在進入采樣保持電路之前再次放（fàng）大信號（hào）——正是這種差分信（xìn）號代表了（le）流量——然（rán）後（hòu）被發送到（dào）模數轉換器。