恒磁式電磁流量計(jì)極化控制方法的研究.pdf

1、電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體流量的儀表。由于電化學(xué)反應(yīng)、熱電效應(yīng)等因素使恒定磁場(chǎng)勵(lì)磁的電磁流量計(jì)的測(cè)量電極上產(chǎn)生嚴(yán)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(dòng)勢(shì)信號(hào)。因此，現(xiàn)有的電磁流量計(jì)大都靠通電線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。如何消除極化電壓對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響，一直是磁鋼勵(lì)磁的電磁流量計(jì)(簡(jiǎn)稱恒磁式電磁流量計(jì))研究的主要難點(diǎn)之一。 恒磁式電磁流量計(jì)采用磁鋼(永磁體)產(chǎn)生磁場(chǎng)，可以大大簡(jiǎn)化傳感器的結(jié)構(gòu)，并

2、使整個(gè)儀表的功耗大大降低。同時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的加強(qiáng)使得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的靈敏度增加，提高了儀表在低流速下的測(cè)量能力。恒磁式電磁流量計(jì)目前僅僅應(yīng)用于液態(tài)金屬的測(cè)量。本課題的目的就是探索一種有效的極化控制方法——?jiǎng)討B(tài)反饋極化控制方法，以驗(yàn)證恒磁式電磁流量計(jì)應(yīng)用于一般導(dǎo)電性流體測(cè)量的可行性。 首先，本課題在總結(jié)了已有的電磁流量計(jì)勵(lì)磁技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了采用磁鋼勵(lì)磁的電磁流量傳感器。隨后，研究了磁鋼勵(lì)磁傳感器的測(cè)量電極上產(chǎn)生的極化電壓的特點(diǎn)，在

3、分析和比較已有極化控制方法的基礎(chǔ)上，提出了動(dòng)態(tài)反饋極化控制方法，并對(duì)該方法進(jìn)行了詳細(xì)的論述與推導(dǎo)。接著，基于本課題設(shè)計(jì)的傳感器和信號(hào)處理方法，完成了整個(gè)恒磁式電磁流量計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(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(gè)恒定的數(shù)值，反應(yīng)流體流量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就能穩(wěn)定、準(zhǔn)確的測(cè)量出來。最后，建立了基于恒磁式電磁流量計(jì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性和重復(fù)性都證明了動(dòng)態(tài)反饋極化控制方法的可行性，從而提供了