電磁流量計廣泛應用哪種勵磁方式

    勵磁係統是電磁流量計重要的核心部分，因為磁場的形式直接決定了液體所感生的流量信號特征。工作磁場的精度直（zhí）接決定了電磁流量計（jì）的誤差。當勵（lì）磁電源波動或者勵磁繞組由於溫升而使（shǐ）其電阻變大時，導致（zhì）磁場大小出現偏差，電磁流量計的誤差變大（dà）。隨著電力電子技術的快速發展，對勵磁電流的精確控製已經很（hěn）容易實現。同時，半（bàn）導體（tǐ）開關器件的性（xìng）能不斷提升，新型勵（lì）磁電（diàn）路的效率越來越高，而體積重量則越來越小。電磁流量計的抗幹擾能力、測量精度都（dōu）與磁場的形式有很（hěn）大關聯。勵磁技術主要有以下幾個發展方向（xiàng）。

    電磁流量計選型時需要考慮哪（nǎ）些問題

    1、直（zhí）流勵磁

    采用直流勵磁時，被測液體流經的磁場恒定不變，其優點為構造簡單可靠，受交流信號幹擾小（xiǎo）。但是，由於電極輸出的流量信號和電極（jí）極（jí）化電壓混（hún）疊在一起，而且二者均為直流信號（hào），使得該（gāi）幹擾很難從流量（liàng）信號中剝離出來，同時極化幹擾電壓隨著流體介質的流（liú）動狀態和液體溫度的（de）改變而變化。另外，電極上感生電動勢是直流性質，導致被測流體中正負電荷的（de）定向移動，隨著電極附近離子的不斷聚集，使（shǐ）傳感器自身內（nèi）阻增大（dà），影響其測量的準確性。

    金屬（shǔ）液體中（zhōng）不存在電解質液體的極化問題且電導率很高，對直流勵磁非常有利。直流勵磁適用於測量特殊的液態金屬。

    2、工頻正弦波（bō）勵磁

    采用工頻正弦勵磁時，直接使用50 Hz(或60 Hz)的工頻市電勵磁[5]，其優點（diǎn）是流量信（xìn）號為交流性質（zhì），能夠有效（xiào）削弱極化的不良（liáng）作用，降低電極間等效內阻對測量的不良影響。交流勵磁電路非常簡單，便（biàn）於提高磁感（gǎn）應強度，提（tí）高測量準確度。

    交流的工作磁場始終在（zài）變化，導致其產生嚴重的正交幹擾和同相幹擾，此外還存在電磁感應渦流效應、靜電感（gǎn）應、雜散（sàn）電（diàn）流（liú）等幹擾因素，疊加在流量（liàng）信號中難以去除。

    3、高頻正弦波勵磁（cí）

    非接觸式的電容式電（diàn）磁流量計為降低耦合（hé）電容的容抗，增加輸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高（gāo），有利（lì）於轉換器提高信噪比。但（dàn）是，正弦波勵（lì）磁所固有的微分幹擾和同相幹擾，仍（réng）然（rán）對轉換器零點穩定性有（yǒu）一定的影響[7]。

    4、矩形波（bō）勵磁

    矩形波勵磁同時具備（bèi）直流勵磁（cí）和交流勵磁的優點，即直流勵磁無正交幹擾和同相幹擾，而交（jiāo）流勵磁的極化（huà）幹擾小[8]。由於產生正交幹擾和同相幹擾的根（gēn）本原因是工作磁場變化過（guò）程，如果工（gōng）作磁（cí）場（chǎng）轉（zhuǎn）換過程足夠快，而且工作磁場保持穩定的（de）采樣時（shí）間窗口足夠（gòu）長（zhǎng），從而避免正交幹擾和（hé）同相幹擾的不良（liáng）影響，對流量信號進行提取分析，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（xíng）波勵磁和高頻矩形波勵磁。低（dī）頻矩形波（bō）勵磁雖然能（néng）夠有效地降低各種幹擾，但其勵磁周期較長，降低了傳感器的響應速度，該方法隻適用於流速變化緩慢的液體（tǐ）。高頻矩形波勵磁的響（xiǎng）應速度快，但隨之而來的感應幹擾問題，導致其精度沒有低頻矩形波勵磁高。

    5、雙（shuāng）頻勵磁

    雙頻勵磁方式是一種高、低頻（pín）矩形波調製波的勵磁方式，其中（zhōng）低（dī）頻（pín）勵磁是為幫助提高信號放大電路（lù）的零點穩定性（xìng），而高頻勵磁能降低電極在被測液體介質中所（suǒ）產生的極化電壓，減小（xiǎo）流量信號（hào）中的波動，同時還（hái）能提高測量的響應速度。但其輸出流量信號包括兩種頻率特征（zhēng），後續處理過於複雜，進而製約了它的發展（zhǎn）和推廣。

    電磁流量計在工農業生產過程中有著無可替代的地位，因此電磁流量計的勵磁技術（shù）也將伴隨著相關新（xīn）材料、新工藝以及新的理論和方法的出現，不斷克（kè）服各種技術瓶頸和障（zhàng）礙，進一步提高電磁流量計的測量精度，拓寬測（cè）量範圍。