關(guān)于電磁流量計(jì)的原理特點(diǎn)及測量誤差分析與處理

電磁流量傳感器被用于各種液體流量的測量，在目前的工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。例如酸、堿等腐蝕性的物質(zhì)，就可以通過電磁流量傳感器來測量其特定橫截面積管道內(nèi)的流量，不僅測量十分方便，還可以避免和腐蝕性的液體接觸，目前已經(jīng)形成獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域。潤中儀表是專業(yè)電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，生產(chǎn)的LD系列產(chǎn)品銷售遍及**各個(gè)省份，與**多家大中型化工、制藥，污水處理企業(yè)有著良好的合作關(guān)系。企業(yè)在多年的生產(chǎn)與維護(hù)過程中積累中許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為了幫助用戶深入地了解電磁流量計(jì)的相關(guān)知識，撰此文介紹了電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn)，從三個(gè)方面分析電磁流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因，并分析原因和解決的方法。

1 電磁流量計(jì)的工作原理

電磁流量計(jì)是一種新型的測量儀器，它主要是通過電磁感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)液體的流量測量。電磁流量計(jì)不僅能夠測量蒸汽、純凈水、泥沙和礦漿等多種流體，而且測量的精度較高。在具體的應(yīng)用中，電磁流量計(jì)是根據(jù)導(dǎo)體切割磁線產(chǎn)生感應(yīng)電勢的原理，當(dāng)流體經(jīng)過特定管道時(shí)，就會(huì)形成管道兩端的電勢差，而且電勢差與流動(dòng)的速度有直接的關(guān)系，經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化，就可以通過管道兩端的電勢差來計(jì)算出流體的流速[2]。如圖1 所示，是電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖，*終是通過電*收集電子實(shí)現(xiàn)流量的測量。

2 電磁流量計(jì)的主要特點(diǎn)

電磁流量計(jì)的特點(diǎn)主要包括以下幾項(xiàng)：

1) 適用范圍較廣。電磁流量計(jì)測量流體的流速不會(huì)受到溫度和粘度等因素的影響，而且由于測量管內(nèi)的流動(dòng)無阻礙，所以對直管段的要求較低。而且，由于不直接和流體接觸，甚至是帶有泥沙的混合物也可以測量。因此電磁流量計(jì)的適用范圍較廣，能應(yīng)用于多種流體的流速測量。

2) 測量精度較高。電磁流量計(jì)的測量精度較高，如果嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行測量，并且保證測量環(huán)境符合要求，那么就可以得出精確的流體流速。在具體的使用中，可以根據(jù)具體的情況設(shè)定參數(shù)，其編程也能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化。特別是新穎的勵(lì)磁方式，可以進(jìn)一步提高測量的準(zhǔn)確性。在具體的應(yīng)用中，電磁流量計(jì)會(huì)顯示出毫伏級別的電勢差，計(jì)算的方式也較為系統(tǒng)，所以統(tǒng)計(jì)出的流體流量十分準(zhǔn)確。

3) 使用壽命較長。電磁流量計(jì)有自我診斷功能，而且其內(nèi)部可移動(dòng)的部件較少，再加上管道內(nèi)沒有附加的壓力損失，所以使用壽命*長。一般安裝電磁流量計(jì)后，還會(huì)增加相應(yīng)的襯里保護(hù)電*，減少流體中腐蝕性物質(zhì)對電磁流量計(jì)的損壞，所以其使用的壽命較長[3]。

4) 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。電磁流量計(jì)的反應(yīng)較為靈敏，而且可以把電信號通過轉(zhuǎn)換器輸出輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸，這樣就方便了流速測量的控制。電磁流量計(jì)的這一特點(diǎn)對于網(wǎng)絡(luò)化的管理有著*大的幫助，在很多環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，可以不必在設(shè)立專門的統(tǒng)計(jì)人員，減少了流量統(tǒng)計(jì)的成本，反饋也更加及時(shí)和準(zhǔn)確。

3 誤差分析

電磁流量計(jì)的測量精度較高，但是由于其使用的環(huán)境較為惡劣，所以很容易受到多種因素的影響，造成測量精度不高的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，受操作不當(dāng)、設(shè)備選擇不合理、安裝不科學(xué)等因素的影響，使用電磁流量計(jì)進(jìn)行流量測量時(shí)產(chǎn)生測量誤差[4]。下面從三個(gè)方面來分析造成電磁流量計(jì)流量測量產(chǎn)生誤差原因。

3.1 選型不當(dāng)

選型不當(dāng)是造成電磁流量計(jì)誤差的主要原因之一，在很多情況下電磁流量計(jì)的流速測量范圍與實(shí)際流速不匹配，而且管道的內(nèi)徑匹配也有相應(yīng)的問題，這就會(huì)造成統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)不精確。另外，在電磁流量計(jì)中，為了避免電*與腐蝕性的液體接觸，會(huì)采用襯里保護(hù)，而很多使用中卻沒有考慮到這方面的原因，選擇的電*與襯里不恰當(dāng)，在使用中會(huì)因?yàn)槟p、變形、腐蝕和結(jié)垢等原因造成內(nèi)部襯里的變形，這也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。

電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式有多種，不同的勵(lì)磁方式應(yīng)用范圍不同，有的容易產(chǎn)生干擾電流，而有的會(huì)引起零點(diǎn)的波動(dòng)。在選擇的時(shí)候需要根據(jù)具體的測量流體來確定，一般情況下都要保持電壓和頻率的穩(wěn)定，這樣磁場才能夠盡量的恒定，測量的誤差也更低。然而在一些情況下，電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式選擇不當(dāng)，導(dǎo)致磁場發(fā)生紊亂，因此測量出的數(shù)據(jù)存在一定偏差。在一些應(yīng)用的情況中，流體是固液混合體，這種流體的測量較為復(fù)雜，不能選用單向的電磁流量計(jì)，而應(yīng)該采用固液分離段安裝傳感器的方式。很多應(yīng)用情況下忽視了這一問題，進(jìn)而引起測量的誤差。

3.2 待測液體的影響

由于電磁流量計(jì)*主要的作用就是統(tǒng)計(jì)流體的流量，而流體的情況可能十分復(fù)雜，所以待測液體也會(huì)引起電磁流量計(jì)測量的誤差，主要原因和應(yīng)對措施如下：

1) 待測液體的電導(dǎo)率過大或過低。如果待測液體的電導(dǎo)率過大，那么測量的數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，造成控制系統(tǒng)的紊亂，進(jìn)而影響到測量的精度。如果待測液體的電導(dǎo)率較低，電*的正常輸出就得不到保證，很多情況下電磁流量計(jì)統(tǒng)計(jì)不到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，直接影響到測量的精度。針對這種情況，一般要進(jìn)行電磁流量計(jì)的分類選擇，并且安裝直管段，這樣才能夠更精確的統(tǒng)計(jì)流體的流速。

2) 流體中含有大量氣泡。氣泡會(huì)影響到電磁流量計(jì)的測量精度，因?yàn)闅怏w本是溶解在液體中的，但是很可能在流動(dòng)的過程中游離出來形成氣泡，這些氣泡的密度與流體存在較大的差異，因此會(huì)影響到測量的精度。而且，直徑過大的氣泡還會(huì)造成測量顯示的波動(dòng)，得出的數(shù)據(jù)并不具有代表性。針對這種情況，可以在電磁流量計(jì)附近安裝集氣裝置，同時(shí)保證電磁流量計(jì)安裝在泵的下游和控制閥的上游，減小氣泡對電磁流量計(jì)測量精度的影響。

3) 被測液體的電導(dǎo)率的變化。被測液體很可能在運(yùn)輸?shù)倪^程中電導(dǎo)率發(fā)生變化，這就會(huì)直接影響到測量的精度。因?yàn)殡妼?dǎo)率會(huì)直接決定電磁流量計(jì)兩端的電勢差，如果他在流動(dòng)的過程中電導(dǎo)率不是恒定值，那么測出來的數(shù)值就會(huì)存在明顯的偏差。當(dāng)然，這種情況出現(xiàn)的一般較少，如果出現(xiàn)這種情況，則可以采用其他原理的流浪記來進(jìn)行測量，避免測量的精度影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4) 沉淀物的影響。一般的流體都并不是純潔的液體，所以其內(nèi)部含有多種雜質(zhì)，很容易在流動(dòng)的過程中產(chǎn)生沉淀，污染到電磁流量計(jì)的電*，進(jìn)而使得電磁流量計(jì)的測量精度受到影響。為了解決這一問題，*先可以在可控的范圍內(nèi)提高液體的流速，減少雜質(zhì)的沉淀。另外，還可以采用聚四氟乙烯等材料來作為襯里保護(hù)電磁流量計(jì)的電*，以此來提高精度。當(dāng)然，*好的方式就是定期的清理電磁流量計(jì)，這樣才能*大程度的保證其測量精度[6]。

3.3 外部干擾

來自于外部的干擾也可能會(huì)影響到電磁流量計(jì)的精度，具體原因和解決措施如下：

1) 轉(zhuǎn)換器與傳感器的線纜較長。在電磁環(huán)境下，如果傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的線纜長度較大，那么就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的干擾，這些干擾會(huì)直接體現(xiàn)在測量器上，其數(shù)值表現(xiàn)出非線性的變化。針對這一問題，可以采用屏蔽的方式來降低干擾的影響，在接地管內(nèi)，獨(dú)引入電纜，并且合理的縮短電纜的長度，這樣就能夠使磁場干擾降到*低。

2) 電磁流量計(jì)的接地電阻過大。電磁流量計(jì)的輸出信號很小，因?yàn)樗皇橇黧w中所帶電子造成的電勢差，一般只有幾毫伏，所以抗干擾能力較弱。為了解決這一問題，通常電磁流量計(jì)的零電位需要可靠的接地，保證其內(nèi)阻較小，同時(shí)還要在電磁流量計(jì)的內(nèi)壁涂抹相應(yīng)的絕緣物質(zhì)，這樣才能保證電磁流量計(jì)的獨(dú)立性，減少各種干擾對測量精度的影響。

3) 電磁流量計(jì)的勵(lì)磁圈不對稱。電磁流量計(jì)的精度較高，這依賴于勵(lì)磁圈的對稱性，如果電磁流量計(jì)內(nèi)部的勵(lì)磁圈不對稱，在測量的過程中就會(huì)產(chǎn)生電勢的偏差，這將直接導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。針對這一問題，需要確保電磁流量計(jì)的質(zhì)量，*好進(jìn)行使用前的測試。當(dāng)然，還可以在電磁流量計(jì)的安裝地增加防震動(dòng)的保護(hù)，這樣儀表的工作環(huán)境才能得到有效的保障，進(jìn)而有效的提高電磁流量計(jì)的測量精度。

電磁流量計(jì)在使用中會(huì)受到外部因素的影響，但是可以通過針對性的分析與采取措施來降低外部因素對電磁流量計(jì)精度的影響。上述的幾點(diǎn)為電磁流量計(jì)在使用中的主要影響因素，當(dāng)然也有其他的因素存在。使用者可以根據(jù)自己的實(shí)際使用情況進(jìn)行判定，提前做好預(yù)防的措施，并且預(yù)先進(jìn)行調(diào)試與評估，待滿足要求后再投入使用，這樣就可以降低干擾，提高電磁流量次統(tǒng)計(jì)流量的精度。

4 結(jié)語

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中，有很多地方需要用到流體流速的測量，而且一些流體具有較強(qiáng)的腐蝕性，無法直接和其接觸，這就增加了工作的難度。電磁流量計(jì)的出現(xiàn)很好的解決了上述的問題，它通過流體中的電子形成電勢差來計(jì)算流速，不僅適用的范圍較廣，而且測量的精度較高，對工業(yè)生產(chǎn)有著重要的幫助。但是，在電磁流量計(jì)的具體使用中，還會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。基于此，本文從電磁流量計(jì)的工作原理入手，*先分析了電磁流量計(jì)的特點(diǎn)，然后針對性的探討電磁流量計(jì)產(chǎn)生誤差的原因，并且探討了相應(yīng)的解決措施，希望可以給電磁流量計(jì)的合理使用提供一定的參考意見，推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展。