电磁流量计励磁

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电磁流量计工作原理

电磁流量计工作原理电磁流量计是一种常见的流量测量仪表，广泛应用于工业自动化领域。

它利用电磁感应原理测量液体在导电管道中的流速和流量。

本文将介绍电磁流量计的工作原理及其应用。

1. 原理概述电磁流量计基于法拉第电磁感应定律的原理，通过电磁场和液体之间的作用，测量液体流经导电管道时的流速和流量。

其核心部分包括流量传感器和转换器两部分。

2. 流量传感器流量传感器是电磁流量计的关键组成部分，它通常采用一对螺线管，即励磁线圈和检测线圈组成。

励磁线圈通过外部电源提供交变电流，产生均匀的磁场。

检测线圈将液体流经管道时产生的电动势信号转换为微弱的电流输出。

当液体流动时，它与磁场发生相对运动，从而在检测线圈上感应出电动势。

3. 转换器转换器是将流量传感器输出的微弱电流信号转换为可视化的流速和流量数据的部分。

它主要包括滤波放大电路、AD转换器和计算单元。

滤波放大电路用于将传感器输出的微弱信号放大，并滤除干扰信号。

AD转换器将模拟信号转换为数字信号，方便后续处理。

计算单元接收数字信号并根据预设的系数进行计算，得出准确的流速和流量数值。

4. 工作过程当液体流经电磁流量计的导电管道时，流体中的带电粒子受到磁场的作用，产生电动势。

这个电动势的大小与液体流量成正比。

流量传感器中的检测线圈感应到这个电动势，并将其转换为微弱的电流信号。

转换器将这个微弱的电流信号进行放大、滤波和转换，最终得到准确的流速和流量数据。

5. 应用领域电磁流量计具有测量精度高、可靠性强、抗干扰性好等特点，广泛应用于各个领域。

其主要应用包括： - 工业生产中的液体流量监测和控制； - 自动化系统中的流量调节和流量报警；- 环境监测中的水质流量检测等。

6. 使用注意事项在使用电磁流量计时，需要注意以下几个事项： - 定期校验和校准，以保证测量准确性； - 避免强磁场和强电场的干扰，避免放置在有振动和冲击的环境中； - 保持导电管道的清洁，避免积聚杂质和气泡。

总结：电磁流量计是一种常见的流量测量仪表，基于法拉第电磁感应定律的原理工作。

电磁流量计报警现象及解决方法

• 电磁流量计空管报警的意义在于，客户可以实时的知道测量管道内介质的流动状态，甚至空管满管状态，尤其适用于那些不透明的管段，对于用户来判断管道内的流体最为方便快捷，体现了智能流量计的人性化和智能化设计。所以说，电磁流量计空管报警并不是电磁流量计出现故障，而是如实地反映测量管道内的流体情况。当然用户可以根据需要选择禁止此项设置。
误区二：电磁流量计空管报警是电磁流量计出现故障？
•智能电磁流量计一般都具有空管检测功能，且无需附加电极。当用户在选择空管报警时，当管道中的流体低于测量电极时，智能电磁流量计就能检测出一个空管状态，在检测出空管状态的时候，仪表的模拟输出、数字输出信号都为0，同时仪表流量显示也是 0。
误区二：电磁流量计空管报警是电磁流量计出现故障？
误区一：电磁流量计励磁报警和系统报警是电磁流量计坏了？
• 解决办法也很简单，用户可以拿万用表检测励磁线路的通断来判断，具体端子为EXT+和EXT—这两个端子，测量是否有阻值，通过判断阻值大小来确定励磁线路断开的原因。具体判断标准：励磁线圈阻值不会超过200Ω。还有一种情况属于电池供电型电磁流量计，它的励磁报警是在检测励磁线圈的阻值，虽然会出现励磁报警，但是不会影响测量结果，用户可以通过设置励磁方式解决此类现象。
工作经验分享
电磁流量计报警现象及解决方法
误区一：电磁流量计励磁报警和系统报警是电磁流量计坏了？
•其实励磁报警和系统报警是一回事，有时候也叫做系统励磁报警，属于智能电磁流量计智能检测出来的励磁信号的报警，当客户遇到这样的情况，多数是因为管道振动过大，或者在使用过程中接线盒子进水受潮导致励磁线圈开路所致。
误区三：上限照流量计的量程百分比来计算的，该参数是反映用户在特定流量范围是否超出设定范围的具体体现，并不能说明电磁流量计超出了测量量程，只能算是电磁流量计设置的量程的百分比，这里强调设置是因为电磁流量计的量程是可以设置的，有时候是为了提高电磁流量计输出信号的分辨率，所以对于电磁流量计的上、下限报警，用户可以根据测量实际需要进行设置即可，如果觉得没有必要，也可以选择关闭，主要用于客户特定流量的一个提示。具体解决办法如下：上、下限报警提示出输出电流和输出频率或脉冲都超限。将流量量程改大和改小后，撤销上、下限报警。

BR-LD系列电磁流量计励磁频率选择

BR-LD系列电磁流量计励磁频率选择河南博睿仪器仪表有限公司BR-LD系列电磁流量计L_mag电磁转换器提供三种励磁频率选择：即1/16⼯频（⽅式1）、1/20⼯频（⽅式2）、1/25⼯频（⽅式3）。

⼩⼝径的传感器励磁系统电感量⼩，应选择1/16⼯频。

⼤⼝径的传感器励磁系统电感量⼤，⽤户只能选择1/20⼯频或1/25⼯频。

使⽤中，先选励磁⽅式1，若仪表流速零点过⾼，再依次选⽅式2或⽅式3。

河南博睿仪器仪表有限公司BR-LD系列电磁流量计L_mag电磁转换器同⽤户传感器配套中，经常出现⽤户传感器励磁线圈电阻不符合L_mag电磁转换器要求的情况，此时，根据具体情况，可做如下处理：（1）励磁线圈电阻⼩若励磁线圈电阻⼩于转换器要求的阻值，可⽤在励磁线圈回路中串联电阻的⽅法解决，使总阻值符合转换器要求。

串联电阻的功率应⼤于实际产⽣功耗的⼀倍，如在250毫安电流下串10Ω电阻，其功率应选3W。

（2）励磁线圈电阻⼤（改变励磁电流）若励磁线圈电阻⼤于转换器要求的阻值，可以选择改变励磁电流的处理⽅法，例如历次线圈电阻为70Ω，对于250毫安励磁电流⽽⾔，线圈电阻过⼤，这时，可将励磁电流由250毫安改为187毫安。

（3）励磁线圈电阻⼤（改变线圈接法）若励磁线圈电阻⼤于转换器要求的阻值，可以选择改变线圈接法的处理⽅式，例如励磁线圈总电阻为200Ω，则每个励磁线圈电阻为100Ω，采⽤将上下两个励磁线圈并联的⽅式，则可使线圈并联后阻值符合要求。

若线圈并联后阻值过⼩，可⽤串联电阻的⽅法解决。

根据上⾯分析，改变传感器的励磁线圈接线法，从励磁线圈两端测量，使总电阻 = （R1 + RL1 ）并联（R2 + RL2 ） ≤ 120Ω；（如图：R1、R2——外加电阻；RL1、RL2——励磁线圈电阻）（4）传感器励磁电流稳定时间过长（电感量过⼤）对于励磁电流稳定时间过长的问题，⾸先选⽤改变励磁⽅式的办法解决，选⽤1/20⼯频或1/25⼯频。

电磁流量计励磁方式及其特点

电磁流量计励磁方式及其特点流量测量的目的和意义流量与电磁感应法的流量测量电磁感应法的流量测量电磁流量计的特点电磁流量计的测量原理和理论电磁流量计的组成法拉第电磁感应定律电磁流量传感器的工作原理流体的定义和连续介质的形态压缩性与膨胀性对电磁流量计测量的影响表面张力对流量测量带来的影响液体的电性质在电磁流量计测量时的表现电磁流量计权重函数的物理意义电磁流量计权重函数的实际应用流速分布对电磁流量计的影响磁场边缘效应对测量的影响一涡电流的产生磁场在管轴线方向有限长情况下的灵敏度电磁流量传感器的基本结构电磁流量计励磁方式及其特点电磁流量计励磁方式及其特点在电磁流量计中，传感器的工作磁场是由励磁系统产生的。

本节将讨论励磁系统的结构、各种励磁方式和它们的特点、系统的等效电路与磁路分析。

一、励磁方式及其特点励磁方式决定着电磁流量什的抗干扰能力大小和零点稳定性能的好坏。

因此可以说，电磁流量计的发展历史与励磁方式的演变过程关系密切，不同的励磁方式代表着不同时代的特征和技术进步。

从法拉第的时代开始利用地磁场测量泰晤士河水流速，到今天低频矩形波、双频、可编程脉宽等智能化控制励磁方式的出现，使电磁流量计不断成熟、不断完善，成为流量测量仪表中最重要的品种之一。

图3-3列出了各种励磁方式，本节将就这些励磁方式与特点分别讨论。

1.直流励磁这里所说的直流励磁，包括用永磁铁的恒定磁场和由直流电流励磁的恒定磁场。

按式(2一2)所示，这种流量计感应的流量信号是直流电压信号。

用式(2一3)解释，直流电压信号的角频率ω=0几乎没有电磁感应的干扰产生.这是它们最大的优点。

但是，使用直流磁场所感应的是直流信号电压.它容易使流过管内的电解质液体极化，电极上得到的是极化电压与信号电压叠加在一起的合成信号。

这种合成信号用转换放大器很难将流量信号从中分离。

同时.极化电压又是温度的函数，信号随温度变化发生漂移，造成测量的不稳定。

再者.直流电压的存在.如图3-4所示，会导致测量管内的电解质液体的正离子向负电极移动，负离子向正电极移动。

电磁流量计几种励磁技术的应用

电磁流量计几种励磁技术的应用一、流量波动比较大对于流量波动比较大造成的原因可从以下几个方面考虑：1.水源是否是脉动流（1）一般来说用泵抽原料子，假如流量安装位置离泵比较近，很简单产生脉动流，从而造成流量波动比一、流量波动比较大对于流量波动比较大造成的原因可从以下几个方面考虑：1.水源是否是脉动流（1）一般来说用泵抽原料子，假如流量安装位置离泵比较近，很简单产生脉动流，从而造成流量波动比较大，此时解决方法，加添泵和流量计之间的直管道距离，使流量稳定。

（2）流量计安装位置离阀门或弯管位置太近，当原料子经过阀门或弯管部分，造成流量波动。

此时应当阔别阀门和弯管位置，保证肯定的前后直管段2.是否存在干扰流量计相近有电机，变频器，强电之类的干扰源。

解决方法：流量计仪表接地，或加滤波电容。

如解决不了，应当阔别干扰源。

二、流量计无显示流量解决方法（1）首先检查线路是否存在问题，如信号线脱落，有断线等。

（2）将传感器和信号放大器分别，信号放大器与仪表连接，用铁质金属在取信号的放大器底部距离2～3mm距离来回划动，如仪表有显示，则说明显示部分无问题。

请将流量传感器从管道卸下，检查流量计叶轮是否被缠住或叶轮显现破损现象。

三、流量计显示流量小，而实际流量比较大一般造成这个问题的原因是叶轮旋转不滑快或叶片断裂。

将流量从管道拆除，检查流量计是否被缠住或有破损现象。

四、流量计显示误差比较大（1）首先检查流量传感器系数即K值和仪表其他参数是否设置正确（2）客户有条件的情况下，用电子秤进行实际标定校准。

如流量重复性差或根本无法校准，可与供货商联系。

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智能电磁流量计的直流励磁技术

智能电磁流量计的直流励磁技术在智能电磁流量计中，智能电磁流量计的工作磁场是由励磁系统产生的，由于传感器励磁线磁路不饱和性，即性化磁路、励磁波形与工作磁场强度波形基本一致，智能电磁流量计中的直流励磁介绍1951年荷兰科学家成功地研制出直流励磁智能电磁流量计，并在挖泥船上测量泥浆获得成功，从此智能电磁流量计成为具有商品价值的流量仪表，开始其工业应用。

直流励磁技术是利用永磁体或者直流电源给电磁流量传感器励磁线圈供电，以形成恒定的励磁磁场。

这种励磁技术的特点是方法简单可靠、受工频干扰影响小，同时可以忽略掉流体中的自感现象等。

但是，直流励磁技术在使用中也存在很多问题。

智能电磁流量计中的直流励磁技术不足之处1.智能电磁流量计中的最大问题是直流感应电动势在两电极表面上形成正负极性是固定不变的，容易引起被测介质电解，从而导致电极表面发生极化现象，使感应电动势减弱，电极间等效电阻增大，同时出现由于电极极化引起的电势漂移，严重影响信号调理电路的工作。

如果采用极化电势很小的铂、金等贵金属及其合金材料做为电极，通常也存在微弱的极化电动势，而且提高了智能电磁流量计的制造成本。

2.智能电磁流量计的直流励磁在电极间产生不稳定的电化学干扰电动势，会叠加在直流流量信号中无法消除，并随着时间、流体介质特性以及流体流动状态的变化而变化。

3.智能电磁流量计中的直流放大器的零点漂移、噪声和稳定性问题难以获得很好的解决。

特别是在小流量测量时，信号放大器的直流稳定度必须在几分之一微伏之内，这成为限制直流励磁技术应用范围的主要原因之一。

目前智能电磁流量计的直流励磁技术仅在原子能工业中用于导电率极高，而又不产生极化效应的液态金属流量测量中。

励磁技术始终在智能电磁流量计中起着举足轻重的作用随着科学技术的发展，智能电磁流量计不断成熟、不断完善，成为流量测量仪表中最重要的品种之一。

电磁流量计励磁方式有哪些如何选型安装

电磁流量计励磁方式有哪些如何选型安装电磁流量计主要用于测量导电液体介质,不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体。

受流速分布影响，在轴对称分布的条件下，流量信号与平均流速成正比。

所以，电磁流量计前后也必须有一定长度的前后直管段。

易受外界电磁干扰的影响。

在使用中的效果受诸多因素影响。

测量的真实、可靠及精度除了与转换器有关外，更主要是取决于传感器，而传感器的励磁技术对流量检测影响很大。

电磁流量计特点有哪些：(1)结构简单，无活动部件和阻碍被测介质流动的扰动件或节流件，对易黏附和固液二相介质不易发生管道堵塞、磨损等问题。

可弥补质量流量计不易测量此类介质的不足。

(2)电磁流量计是一种测量体积流量的仪表，其测量不受流体的密度、温度、压力、粘度、雷诺数以及在一定范围内电导率的变化的影响。

电磁流量计只需用水作为试验介质进行标定，而不需要作附加修正就可用来测量其它导电性液体。

这是其他流量计所不具备的优点。

(3)电磁流量计测量范围很大，有的产品测量范围达1000:1。

对同一口径传感器，其满量程只要介质流速在0.3~15m/s范围内可任意设定。

电磁流量计的测量范围可涵盖紊流和层流状态两种速度分布状态，这是差压式流量计、涡轮式、涡街等流量计不能与之相比拟的。

(4)测量原理上是线性的，测量准确度高，而且完全电信号输出，测量的反映速度快，可测脉动流量和快速累积总量。

(5)耐腐蚀性能好。

(6)原理上是测量过水断面的平均流速，对流速分布的要求较低。

因此，传感器前后的直管段要求比其他流量计短。

(7)可测正、反两个方向的流动流体。

电磁流量计励磁方式:直流励磁上个世纪初，欧洲国家曾研制出用直流励磁的电磁流量计，并开始其工业应用。

直流励磁技术是利用永磁体或者直流电源给电磁流量传感器励磁绕组供电，以形成恒定的励磁磁场，如图1所示。

直流励磁技术的最大问题是直流感应电动势在两电极表面上形成固定的正负极性，引起被测流体介质电解，导致电极表面极化现象。

分体式电磁流量计的双频矩形波励磁技术

分体式电磁流量计的双频矩形波励磁技术励磁功耗是分体式电磁流量计系统功耗中占有比例最大的部分。

有关分体式电磁流量计的双频矩形波励磁介绍如下：1988年7月，日本横河北辰电机株式会社在总结各种励磁技术特点的基础上，研究开发了一种高、低频矩形波调制波的励磁方式，即双频矩形波励磁技术。

它所采用的高低频率分别为：低频是6.25Hz，它有助于提高零点的稳定性；高频是75Hz，高频励磁大幅度降低了浆液对电极产生的极化电压，减弱了测量输出的抖动，有效提高测量精度，因此，双频励磁是低频矩形波励磁和高频励磁的结合，既有低频励磁零点稳定性好和高精度测量的优点，又有高频信号很强的抗“浆液噪声”能力，反应速度快等优点。

要保证测量液固两相导电性流体和低导电率流体的流量的准确性，必须采用较高频率的矩形波励磁，牺牲分体式电磁流量计的零点稳定性。

如果分体式电磁流量计要求较高的零点稳定性，进一步降低励磁功耗，进一步实现传感器小型轻量一体化，最好采用低频矩形波励磁。

为了解决零点稳定性和响应速度、抗干扰能力这一突出矛盾，最佳方案是采用双频矩形波励磁的方法，使分体式电磁流量计既具有低频矩形波励磁的零点稳定性较好，又具有高频矩形波励磁降低泥浆干扰和流动噪声的数量级，获得分体式电磁流量计的快速响应速度，同时也进一步降低励磁功耗，提高分体式电磁流量计的输出信号的信噪比，成为分体式电磁流量计一划时代的励磁技术。

综上所述，鉴于论文研究与设计的是通用型小口径以水流体为测量介质的低功耗分体式电磁流量计，因此励磁方式选用三值低频矩形波。

分体式电磁流量计的励磁信号并不是将交流信号进行分频得到，而是由直流源和对模拟开关的周期控制来实现的，这就避免了励磁电流中由于交流电源的不稳定等因素所带来的干扰成分。

近年来，各流量计生产厂家不断将新型微处理器应用于其产品中，使分体式电磁流量计具备了通过软件控制整个工作过程的能力。

如今的双频矩形波励磁技术使分体式电磁流量计得到广泛应用。

常见电磁流量计的误差及原因分析及工作原理

常见电磁流量计的误差及原因分析及工作原理常见电磁流量计的误差及原因分析电磁流量计以无压损、高精度、价格适中等优势，广受石化、化工等行业企业的青睐，在流量计量中担负侧紧要的角色。

然而在实际应用中，受操作不当、设备选择不合理、安装不科学的情况，测量误差就很难避开，给使用者造成麻烦。

因此，广阔仪表人应当重视各种造成电磁流量计误差的因素。

总的来说，造成电磁流量计误差的紧要影响因素可以分为三类：选型不当，待测液影响和干扰。

选型不当1.待测液体流速电磁流量计可测的流速范围一般为0.5～10m/s，经济流速范围为 1.5～3m/s。

实际使用时要依据待测流量大小及电磁流量计可测流速范围来确定测量管内径。

2.电极及衬里材料选择电极及衬里材料直接与待测液体接触，应依据待测液体的特性（如腐蚀性、磨蚀性等）及工作温度选择电极及衬里材料，如选择不当，则会造成附着速度快、腐蚀、结垢、磨损、衬里变形等问题，进而产生测量误差。

3.电磁稳定电磁流量计的励磁方式有直流励磁、交流正弦波励磁和双频矩形波励磁等，直流励磁简单产生电极极化和直流干扰问题，交流正弦励磁简单引起零点变动，而双频矩形波励磁既有低频矩形波励磁优良的零点稳定性，又有高频矩形波励磁对流体噪声较强的抑制本领，是一种较理想的励磁方式。

实际应用时，应尽量保证电源电压和频率的稳定，以确保磁场强度恒定，减小由于磁场强度变化引起的测量误差。

4.混合相流体测量用电磁流量计测量液固混合相流体（如含泥沙的水）的流量时，假如选用由单相液体校准的电磁流量计，则会产生测量误差，此时应选择不会引起液固相分别的直管段处安装传感器。

干扰影响1.空间电磁干扰转换器与传感器问的电缆线较长，在较强电磁环境下，很易受到干扰，从而引发仪器测量值显现非线情况，很难正常显示。

针对这种情况，首先，引入屏蔽措施，可在接地钢管内进行电缆的单独引入，并使用达标的屏蔽电缆；其次，合理缩短电缆长度；再次，与强磁场保持较远距离。

电磁流量计励磁方式的选择

电磁流量计励磁方式的选择1、励磁方式介绍电磁流量计能否具有良好的抗干扰能力与较好的零点稳定性，很大程度上由励磁方式的类型决定。

励磁技术的不断改进推动着电磁流量计的发展，主要形成了直流励磁(含永磁励磁)、交流励磁、低频矩形波励磁、低频三值矩形波励磁、高频矩形波励磁和可编程脉宽矩形波励磁、双频矩形波励磁6类。

目前在造纸行业使用较多的是低频矩形波励磁、高频矩形波励磁和可编程脉宽矩形波励磁、双频矩形波励磁。

（1）低频矩形波励磁这种励磁方式是目前电磁流量计的主流励磁方式。

该励磁方式不会产生交流励磁中的涡流效应，也不会产生直流励磁中的极化现象。

因此，应用也最宽泛。

（2）高频矩形波励磁和可编程脉宽矩形波励磁依托微电子技术的不断发展，励磁技术也在不断进步，利用单片机的可编程特性、存储和运算功能，励磁方式可以做到脉冲宽度可编程。

高频励磁是相对于低频而言的，高频一般在25~100Hz，这2种励磁方式的优点是能够对浆液状流体进行流量测量，具有快速响应性。

缺点是高频矩形波励磁方式对磁性材料要求高，增加了工艺上的难度。

（3）双频矩形波励磁传感器采用双频励磁，在电磁流量计测量管道内形成一个具有高频和低频2个频率分量的电磁场。

高频频率选用75Hz，能有效抑制介质噪声，大幅度降低了液体对检测电极的极化作用；低频频率选用6.25Hz，有利于抑制零点的漂移。

采用双频励磁方式的电磁流量计能够在工况恶劣的条件下工作，具有良好的零点稳定性，同时还具有较强的浆液噪声抑制的能力。

2、不同励磁方式在实际应用中的选择在造纸行业中，电磁流量计励磁方式的选择主要根据浆液浓度来选择。

对于常规1%~3%或以下的浆料，一般的低频励磁方式就可测量，如12.5Hz或6.25Hz低频励磁。

当纸浆浓度为3%~15%时，浆料中液体的不均匀以及浆料摩擦电极引起的高频噪声，容易使得电磁流量计波动，因此,需选择励磁频率≥25Hz的高频励磁。

根据我公司高频电磁流量计的使用经验，高频励磁可降低40%~50%的流量波动幅度。

电磁流量计几种励磁技术的应用

电磁流量计几种励磁技术的应用电磁流量计是一种常用的流量测量仪表，它适用于各种导电流体的流量测量，具有精度高、稳定性好等优点，因此在化工、冶金、水处理等领域得到了广泛应用。

电磁流量计的测量原理是根据法拉第电磁感应定律，当导电液体在磁场中流动时，会在液体中引起感应电动势，从而实现流量的测量。

其中，励磁技术是电磁流量计中至关重要的一环，它能够对流体产生恒定的磁场，从而保证测量的准确性。

目前，常用的电磁流量计励磁技术主要包括：DC励磁、AC励磁、双频励磁、载波励磁和脉冲励磁等。

DC励磁技术DC励磁技术是电磁流量计最早采用的励磁技术，通过将直流电源施加到流量计传感器的线圈上，使其产生恒定的磁场。

DC励磁技术具有励磁电流及磁场稳定、噪声小等特点，但其存在的问题是在直流电源施加过程中易产生电解作用，导致传感器的氧化磨损、涂层加工不良等问题，因此在一定程度上限制了其应用范围。

AC励磁技术AC励磁技术是DC励磁技术的一种改进，它通过将交流电源施加到传感器线圈上，产生交变磁场。

AC励磁技术相对于DC励磁技术具有更好的线性度、稳定性及抗干扰能力，使电磁流量计的性能得以提升。

同时，AC励磁技术的电流频率、电流幅值等参数可以进行调整，从而实现优化的测量效果。

双频励磁技术双频励磁技术是AC励磁技术的一种改进，它将两个不同频率的交流电源施加到传感器线圈上，使两个交变磁场相叠加，从而提高了电磁流量计的稳定性和抗干扰能力。

双频励磁技术可以有效地消除磁场漂移，降低温度变化对电磁流量计的影响，从而提高了流量计的测量精度和稳定性。

载波励磁技术载波励磁技术是电磁流量计的又一种改进技术，它将高频载波信号与传感器的励磁信号叠加，形成一种高频调制的励磁电场，从而实现了测量信号的传输和放大。

载波励磁技术的优点是信噪比高、测量范围大、抗干扰能力强等，但其缺点是对传感器线圈的灵敏度要求较高，对传感器的稳定性、抗干扰能力等也存在一定的影响。

脉冲励磁技术脉冲励磁技术是近年来发展起来的一种新型励磁技术，它通过向传感器线圈中输入脉冲电流，产生周期性的磁场，从而实现对流量的测量。

智能电磁流量计的工频正弦波励磁技术

智能电磁流量计的工频正弦波励磁技术
工频正弦波励磁技术才真正实现了智能电磁流量计的大规模工业应用。

工频正弦波励磁技术是利用50Hz正弦波交流电给电磁流量传感器励磁线圈供电。

智能电磁流量计的工频正弦波励磁技术相比于直流励磁技术的优势
1. 工频正弦波励磁技术能够基本消除电极表面的极化现象，有效降低电极电化学电势的影响和传感器的内阻。

2.采用工频正弦波励磁技术，其传感器输出流量信号仍然是工频正弦波信号，实际应用中正弦波更易于进行放大处理，而且能够避免直流放大器存在零点漂移等问题。

而且，励磁电源选用生产生活供电即可，简单方便。

智能电磁流量计的工频正弦波励磁技术的不足之处，工频正弦波励磁技术会带来一系列电磁感应干扰和噪声。

1.电磁感应会产生正交干扰（又称为变压器效应），其干扰要远远大于流量信号，且幅值与频率成正比，相位比流量信号滞后90°，因此如何克服正交干扰电势的影响是正弦波励磁技术的主要难题。

2.工频正弦波供电电源存在频率不稳定和电源电压幅值波动的影响，产生供电电源性干扰。

3. 智能电磁流量计的工频正弦波励磁技术存在电磁感应的涡流效应。

由于分布电容、杂散电流的存在产生同相干扰，这些干扰电势的特点是它的频率和工频一致，叠加在流量信号之中难以消除，以致
智能电磁流量计零点不稳定。

智能电磁流量计虽然采用相敏整流、严格的电磁屏蔽和线路补偿、电源补偿、自动正交抑制系统等技术措施以消除与流量信号频率一致的工频干扰电压，但由于正交电势的幅值比流量信号电势幅值大几个数量级，正交抑制系统等抗干扰技术措施的任何不完善，都可能引起一部分正交电势转化为同相干电，导致智能电磁流量计零点不稳定，精度难以提高。

电磁流量计励磁

电磁流量计励磁电磁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。

流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。

其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律，即导体通过磁场，切割电磁线，产生电动势。

流量传感器的磁场是通过励磁实现的，分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。

现在大多流量传感器采用低频方波励磁。

变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D 采样电路、微处理器电路、D/A 电路、变送电路等组成。

工作原理电磁流量计（Eletromagnetic Flowmeters ，简称EMF ）是20 世纪50~60 年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的，电磁流量计用来测量导电液体体积流量的仪表。

由于其独特的优点，电磁流量计目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量，如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；电磁流量计各种浆液流量测量，形成了独特的应用领域。

在结构上，电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。

传感器安装在工业过程管道上，它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号，并通过传输线将此信号送到转换器。

转换器安装在离传感器不太远的地方，它将传感器送来的流量信号进行放大，并转换成流量信号成正比的标准电信号输出，以进行显示，累积和调节控制。

电磁流量计的基本原理(一)测量原理根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比，如果B，L，u 三者互相垂直，则e= Blu (3 —35)与此相仿．在磁感应强度为B 的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D 的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速u流动时，导电流体就切割磁力线．如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间也特产生感生电动势：e=BD (3—36)式中，为管道截面上的平均流速．由此可得管道的体积流量为：qv = n DU" = (3 —37)由上式可见，体积流量qv 与感应电动势e 和测量管内径D 成线性关系，与磁场的磁感应强度B 成反比，与其它物理参数无关．这就是电磁流量计的测量原理．需要说明的是，要使式（3—37 ）严格成立，必须使测量条件满足下列假定：①磁场是均匀分布的恒定磁场；②被测流体的流速轴对称分布；③被测液体是非磁性的；④被测液体的电导率均匀且各向同性。

智能电磁流量计的低频矩形波励磁技术

智能电磁流量计的低频矩形波励磁技术
智能电磁流量计的低频矩形波技术中的激磁技术既具有工频正弦波励磁的优点，能避免直流放大器零点漂移、噪声、稳定性等问题，具有较好的抗干扰性能。

低频矩形波励磁技术的优缺点分析低频矩形波励磁中存在微分干扰，它是工频正弦波励磁中变压器电动势演变而成的，并且出现涡流效应。

由于一般电磁流量传感器励磁线圈的L/R较小，随着励磁电流达到平稳状态，微分干扰就会自动消失。

励磁频率越低，涡电流效应越小，微分干扰也越小，有利于励磁电流上升沿和下降沿快速达到稳态。

但励磁频率过低，则会降低仪表的响应速度，就不能忽略电化学电势的影响，对测量脉冲流体和快速自动调节不利。

所以在选择低频励磁频率时要考虑生产工艺对测量精度要求和仪表反应速度，一般选择低频矩形波励磁频率为工频的偶数分之一。

为了排除微分干扰即变压器电势干扰的影响，根据矩形波波形的特点，对流量电压信号进行同步采样的时机通常选择在励磁电流进入稳态阶段，这样微分干扰不能进入同步采样，因此微分干扰不影响仪表输出。

同时低频矩形波励磁技术避开工频励磁频率，智能电磁流量计抗工频干扰的能力很强。

这是因为同步采样脉冲为宽脉冲，周期为工频周期或工频周期的整数倍，这样即使流量信号中混有工频干扰，因其采样时段为完整的工频周期，其平均值等于零，就会抵消掉工频电压。

另一方面由于励磁频率低，静电藕合分布电容影响小，由于存在传感器流量信号源内阻和线路分布电容产生的积分作用使得矩形波前沿变得不平坦，并不会影响水平部分的幅值，由于
采样时机选在流量信号的稳态阶段，所以前沿变化又不影响同步采样值，因此信号便于远距离传输。

电磁流量计(科隆)相关问题

电磁流量计（科隆）相关问题电磁流量计（科隆）相关问题一、电磁流量计（IFC300）针对波动的调试1、励磁频率line frequency的选择。

科隆电磁流量计为单频可调等于电源频率×数值，选择数值（2；4/3；2/3/1/2；1/4；1/6；1/8；1/12；1/18；1/36；1/50）。

主要作用：加快采样速度，降低高浓度浆液产生的波动。

在菜单C1.1.13 line frequency进行选择，对于测量煤浆通常设定为：25Hz（1/2工频）。

选择方法：在有流量时，调整原始设定工频（如1/6 1/4 ）观察流量的变化情况，变化大时不能用，当遇到明显下降而较稳定时往上退一档。

调试时，C1.2.4 pulse fiter脉冲滤波器和噪音滤波器关闭C1.2.7noise fiter处于关闭off状态。

2、脉冲滤波器C1.2.4 pulse fiter的选择。

主要抑制脉冲所带来的偏差和扰动。

选择方法：在有流量时，C1.1.13 line frequency选择原始设定工频（流量指示较恶劣时），C1.2.4 pulse fiter脉冲滤波器开启on，调整C1.2.5 pulse width脉冲宽度和C1.2.6 pulse limitation脉冲限制使流量达到最稳为止，噪音滤波器关闭C1.2.7noise fiter处于关闭off状态。

对于测量煤浆通常设定为：C1.2.5 pulse width脉冲宽度5-8 S, C1.2.6 pulse limitation 脉冲限制0.02-0.05 m/s。

3、噪音滤波器C1.2.7noise fiter的选择。

主要抑制恒定的、固定的噪声，由于低电导率、高固体含量、气体、气泡和不均匀化学介质仪器引起的噪声。

选择方法：在有流量时，C1.1.13 line frequency选择原始设定工频（流量指示较恶劣时），C1.2.4 pulse fiter脉冲滤波器关闭off，调整C1.2.8 Noise level噪音水平和C1.2.9 Noise suppression噪音抑制使流量达到最稳为止。

电磁流量计的励磁方式

电磁流量计的励磁方式励磁是电磁流量计测量性能的关键技术之一，励磁方式在实际应用上可分成交流正弦波励磁、非正弦波交流励磁和直流励磁方式。

1、交流正弦波励磁，当交流电源电压(有时是频率)不稳时，磁场强度将有所改变，所以电磁流量计电极间产生的感应电动势也变动，因而，必须从电磁流量计取出对应于计算磁场强度的信号，作为标准信号。

这种励磁方式易引起零点变动，而降低其测量精度。

2、非正弦波交流励磁，是采用低于工业频率的方波或三角波励磁的方式，可以认为产生恒定直流，周期性地改变极性的方式，因这种励磁电源稳定，故不必为除去磁场强度的变动而进行运算。

3、交流励磁方式的主要问题是感应噪声严重。

直流励磁方式，则是在电极上的极化电位成了重要障碍。

所以一定值的直流励磁方式仅适用于非电解质(如液态金属)液体的测量。

在测量自来水、源水等水溶液时，一般采用周期性间歇的直流励磁方式。

间歇周期应选为交流电源周期的整数倍，可消除交流电源频率的噪声，排除了交流磁场的电涡流和直流磁场的极化干扰。

4、低频矩形波励磁，励磁频率降低，零点稳定性可以提高，但仪表抗低频干扰能力减弱，响应速度慢，如果励磁频率高，则抗低频干扰的能力增强，但电磁流量计的零点稳定性降低。

这一问题到二十世纪七十年代研究出了低频矩形波(50Hz 的1/2～1/32)，解决了长期困扰电磁流量计的工频干扰，提高了零点稳定性和测量精确度。

5、二十世纪八十年代又出现了三值低频矩形波励磁技术(有50Hz 的1/8 为周期，采用正弦规律变化的励磁电流)，具有更好的零点稳定性，解决了干扰电势的影响，但降低了响应速度，并且在测量泥浆、纸浆等含固体颗粒和纤维流体及低导电率流体测量时，会产生电噪声(因流体摩擦电极，使电极表面氧化膜剥离后又形成所致)，使输出信号摆动不稳。

6、二十世纪八十年代末又针对这些问题推出了双频矩形波。

电磁流量计双频励磁原理

电磁流量计双频励磁原理电磁流量计是一种常用的流量计量仪表，其工作原理可以分为多种类型，其中双频励磁原理是一种常见的工作方式。

双频励磁原理利用电磁感应的原理来测量流体的流量，具有精度高、稳定性好等特点。

双频励磁原理电磁流量计主要由传感器和信号处理仪两部分组成。

传感器是测量流体流量的核心部件，而信号处理仪则负责接收传感器传来的信号，并进行处理、显示和输出。

在双频励磁原理中，传感器通过两个频率的电磁场来励磁流体。

当流体通过传感器时，流体中的导电体会受到电磁场的作用，产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与流体的流速成正比，因此可以通过测量感应电动势的大小来确定流体的流速。

具体来说，双频励磁原理的电磁流量计是通过两个相互垂直的电磁场来实现的。

其中一个电磁场是水平方向的励磁电磁场，另一个是垂直方向的检测电磁场。

励磁电磁场由传感器中的励磁线圈产生，而检测电磁场则由传感器中的检测线圈产生。

当励磁电磁场通过流体时，流体中的导电体会受到电磁力的作用，导致流体产生速度分布。

而检测电磁场则通过检测线圈来感应这个速度分布，产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与速度分布有关，因此可以通过测量感应电动势的大小来确定流体的流速。

传感器中的励磁线圈和检测线圈都是由导线绕制而成的，通过传感器中的电路来实现对励磁线圈和检测线圈的电流控制和信号采集。

当传感器中的电路给励磁线圈通电时，励磁线圈产生励磁电磁场；当流体通过传感器时，导致速度分布的变化，进而产生感应电动势；传感器中的电路会接收并处理感应电动势，最终输出流体的流速。

双频励磁原理的电磁流量计具有测量精度高、稳定性好的优点。

由于双频励磁原理利用了两个相互垂直的电磁场来励磁流体，因此可以消除由于流体速度分布不均匀而引起的误差。

另外，双频励磁原理还可以通过对励磁电磁场和检测电磁场的相对位置和大小进行优化，进一步提高测量精度和稳定性。

双频励磁原理是电磁流量计中一种常见的工作方式，通过利用电磁感应的原理来测量流体的流量。

矿浆型交流励磁电磁流量计信号处理方法

矿浆型交流励磁电磁流量计信号处理方法说实话矿浆型交流励磁电磁流量计信号处理方法这事，我一开始也是瞎摸索。

我最初就知道这个信号处理肯定不简单，矿浆型的情况太复杂了。

我一开始尝试的是直接套用以前一些普通流体电磁流量计的信号处理方法。

那结果啊，简直一塌糊涂。

就好比你给猫喂狗粮似的，根本不合适。

我得到的数据全是错乱的，干扰到处都是。

我当时就懵了，不过我想这肯定是因为矿浆的特性跟普通流体不一样啊。

矿浆里有很多固体颗粒，它对电磁场的影响不是线性的。

然后我就想，那得先把这些干扰因素给单独拎出来分析分析。

我试着做了一些简单的实验，采集一些矿浆单独流动时和静止时的数据对比。

发现那个噪声啊，特别乱，就像一群调皮的小孩在那乱蹦乱跳。

后来我想到了滤波这个方法。

我试过了好几种滤波器，像低通滤波器之类的。

我最开始用低通滤波器的时候，设置参数都是靠蒙。

我设置了一个我觉得挺合理的截止频率，可是效果还是不好。

我才意识到我没有考虑到矿浆的流速对这个频率的影响。

它流速一变，那合理的截止频率可能就变了。

于是我就开始做大量的实验，在不同流速下找合适的截止频率。

这个过程很慢很枯燥，就像蚂蚁搬家一点点来。

比如流速在每秒米的时候，这个截止频率设为100赫兹比较好。

但到了流速每秒1米的时候，300赫兹才是更合适的。

还有就是零点漂移这个问题啊，这也是让我头疼很久的。

我一开始没重视这个东西，觉得微弱的零点漂移没关系。

结果处理后的信号偏差越来越大。

后来我就设置了一个零点自动校准程序。

就像给汽车安装一个自动定位方向盘一样，隔一段时间就校准一次，让那个零点稳定下来。

我还不确定我这些方法是不是就是最完美的。

但是经过这么长时间的摸索，这些方法能让信号处理的结果准确很多。

要是你也在弄这个矿浆型交流励磁电磁流量计信号处理，那这些尝试你可一定要参考参考，可别像我一开始一样瞎搞。

不过呢，你也要根据自己的实际情况调整，也许会有更好的吧。

也许不同的矿浆成分和含量也会对信号处理有其他影响，这个我还在研究当中呢。