智能皮革廠污水流量計的結(jié)構(gòu)特點與工作原理

智能皮革廠污水流量計在結(jié)構(gòu)上一般由電磁流量傳感器和電磁流量轉(zhuǎn)換器兩個部分組成。一般情況下，傳感器和轉(zhuǎn)換器是分開的，傳感器安裝在生產(chǎn)過程工藝管道上感受流量信號；轉(zhuǎn)換器將傳感器送來的流量信號進行放大，并轉(zhuǎn)換成標準電信號，以便進行顯示、記錄、計算和調(diào)節(jié)控制。也有的電磁流量計將轉(zhuǎn)換器和傳感器裝在儀器，組成一體型電磁流量計，可就地遠傳顯示或控制。

智能皮革廠污水流量計傳感器主要由測量管組件、磁路系統(tǒng)、電*及干擾調(diào)整機構(gòu)部分組成，如圖1所示。下面主要介紹測量管組件及磁路系統(tǒng)。

 

1、測量管組件

測量管組件位于傳感器中心，兩端帶有連接法蘭或其他形式的連接裝置，被側(cè)流體由測量管通過。為了讓磁力線能順利地穿過測量管進入被測介質(zhì)，*先，測量管必須由非導磁材料制成；其次為了減少電渦流，測量管一般應選用高阻抗材料，在滿足強度的前提下，管壁應盡量薄；*三，為了防止電*上的流量信號被金屬管壁所短路，在測量管內(nèi)側(cè)應有一完整的絕緣襯里。襯里材料應根據(jù)被測介質(zhì)，選擇有耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等新能的材料，如聚四氟乙烯、耐酸橡膠等。

 

2、磁路系統(tǒng)

磁路系統(tǒng)主要由勵磁線圈和磁軛組成。目前，一般有三種勵磁方式，即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁?，F(xiàn)分別予以介紹。

a、直流勵磁

直流勵磁方式用直流電或永久磁鐵產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的*大優(yōu)點是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被*化，即電解質(zhì)在電場中被點解，產(chǎn)生正負離子，在電場力的作用下，負離子跑向正*，正離子跑向負*。這樣，將導致正負電*分別被相反*性的離子所包圍，嚴重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等。

 

b、交流勵磁

目前，在工業(yè)上使用的電磁流量計大都采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式，即它的磁場是由正弦交變電磁產(chǎn)生的，所以產(chǎn)生的磁場也是一個交變磁場。交變磁場變送器的主要優(yōu)點是消除了電*表面的*化于擾。另外，由于磁場是交變的，因此輸出信號也是交變信號。放大和轉(zhuǎn)換低電平的交流信號要比直流信號容易得多。如果交流磁場的磁感應強度為 B=Bm sinωt 則電*上產(chǎn)生的感生電動勢為 U=Bm Dν sinωt 被測體積流量為

式中：Bm---磁場磁感應強度的*大值；

      ω---勵磁電流的角頻率，ω=2f

      t----時間；

      f----電源頻率。

由式圖2可知，當測量管內(nèi)徑D不變，磁感應強度Bm為一定值時，兩電*上輸出的感生電動勢e與流量Qv成正比。這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理。

值得注意的是，用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題，例如正交干擾、同相干擾等。這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起，因此，如何正確區(qū)分流量信號與干擾信號，并如何有效地抑制和排除各種干擾信號，就成為交流勵磁電磁流量計研制的重要課題。

 

c、低頻方波勵磁

直流勵磁方式和交流勵磁方式各有優(yōu)缺點，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點，盡量避免它們的缺點，20世紀70年代以來，人們開始采用低頻方波勵磁方式。它的勵磁電流波形如圖3所示，其頻率通常為工頻的1/4-1/10.

從圖3可見，在半個周期內(nèi)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場，它具有直流勵磁的特點，受電磁干擾影響很小。從整個時間過程看，方波信號又是一個交變的信號，所以它能客服直流勵磁易產(chǎn)生的*化現(xiàn)象。因此，低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式，目前已在電磁流量計上廣泛的應用。概括來說，它具有如下幾個優(yōu)點：

1、能避免交流磁場的正交電磁干擾。

2、能消除由分布電容引起的工頻干擾。

3、能抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流。

4、能排除直流勵磁的*化現(xiàn)象。