电磁流量计的精确度

    电磁流量计EMF 应用领域广泛。大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相等难测流体或高要求场所,如测量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强腐蚀液以及钢铁工业高炉风口冷却水控制和监漏,长距离管道煤的水力输送的流量测量和控制。小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物工程等求的场所。

    市场上通用型电磁流量计EMF 的性能有较大差别,有些精度高、功能多,有些精度低、功能简单。功能度高的仪表基本误差为(土 0 . 5 %一士 1 % ) R ,精度低的仪表则为(士 1 . 5 %一士 2 . 5 % )FS 。 价格相差 1 一 2 倍。因此测量精度要求不很高的场所(例如非贸易核算仅以控制为目的,只要求高可靠性和优良重复性的场所),选用高精度仪表在经济上是不合算的。有些型号仪表声称有更高的精确度,基本误差仅(士 0 . 2 %一士 0 . 3 % ) R ,但有严格的安装要求和参比条件,例如环境温度 20 一 22 ℃ ,前后置直管段长度要求分别大于 10D 3D (通常为 5D 、 2D ) ,甚至提出流量传感器要与前后置直管组成一体在流量标准装置上作实流校准,以减少夹装不善的影响。因此在多种型号选择比较时不要单纯只看高指标,要详细阅读制造厂或说明书作综合分析。

    全流型非满管电磁流量计 EMF 的基本误差为(士 1 . 5 % ,土 2 % ) Fs 。插入型仪表本身(即检测头)般为土 2 % R 一土 4 % Fs ,考虑到点流速(或径流速)代表面平均流速,随着流量变化引起速度分布系数变动的影响,可能带来 2 %一 5 %的变化以及流通面积测量误差等,总体的测量精度还要低些。

    若应用于大口径长输水管,因有良好的速度分布(有足够长的前置直管段),电磁流量检测头又在“检定水槽”中个别校准,流量变化范围也不大,不存在速度分布系数明显变动等较好条件下,基本误差可接近或略大于士 2 % R 。市场上电磁流量计 EMF 的功能差别也很大,简单的就只是测量单向流量,只输出模拟信号带动后位仪表;多功能仪表有测双向流 量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除 流量显示和总量积算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通讯功能可选多种通讯接口和专用芯片( ASIC) ,以联接 HART 协议系统 PROFIBUS 、 CONFIG 、 FF 现场总线等

电容式电磁流量计

电磁流量计

 

    电容式电磁流量计把电极埋人衬里内,使被测流体与电极不接触。这样,能从根本上解决电极腐蚀、污染、液体泄漏问题。这样的传感器,其流量信号是通过电极与衬里形成的电容藕合传输到转换器。这就是电容式电磁流量计。为了增大电容的容量,减少容抗上的信号损失,通常采用大面积电极或多电极结构形式。藕合电容的容量仅在几十个至上千个皮法范围。为保证信号能够大部分传输给放大器,转换器的输人电阻必须提高到 10 8 以上。由此,电容式电磁流量计具有能够测量低电导率液体的优点。例如,测量经脱去离子的净化水处理的纯水,其电导率可能在 10 -5 s / m 以下。用一般电磁流量计的测量,可达 5 %以上测量误差。

    藕合电容容量的变动将造成大的噪声,影响测量精确度与稳定性。电容介质的衬里材料,应具有绝缘强度高、介质损耗系数小、温度系数小、刚性好等性能。新型衬里材料 PFA (聚四氟乙烯)和高纯氧化铝工业陶瓷能够满足这些要求。

    励磁线圈与电极间存在着分布电容和绝缘电阻。励磁电压通过励磁线圈与电极间分布电容和绝缘电阻与信号内阻抗分压,能在电极上形成大的共模干扰电压。电容型电磁流量计的信号内阻很高,分压的共模干扰可能更大。因此,提高仪表的共模抑制比,成为电容式电磁流量计的另一技术难点。电容式电磁流量计的共模抑制比要求在 CMR R ≥ 120dB 。把前置放大器放在传感器内,采用图 2 . 23 那样的自举阻抗转换和静电屏蔽措施,能有效地抑制大的共模干扰。

    电容型电磁流量计在解决固一液两相浆液型流体测量能够发挥出测量稳定的特点,能够真正有效地解决直流极化干扰带来的输出摆动的现象。电容变送型流量计能够高精确度测量低电导率流体的流量。但在使用时必须注意到前面所叙述的低电导率“流动噪声”问题。此时,流量计测量的流速范围应如图 2 . 24 所示,上限流速在可用范围内。

    需要说明,尽管测量电极不接触被测流体,不存在电极腐蚀问题,然而为获得差分流量信号,安装时仍然需要有接液与接液电极、接液短管金属部件,被测流体对金属材料的腐蚀问题依然存在。

 

 

电磁流量计

 

无电极EMF-电容式电磁流量计


EMF是电磁流量计的简称,无电极EMF就是无电极电容式电磁流量计


    电磁流量计用大面积电极紧贴村里外表面,以电容耦合方式检测流量信号。可测量比接触型电极电磁流量计电导率阈值低2~3个数量级的液体。如纯水,甘油,乙二醇等。采用非接触电极的电容检测方式的电磁流量计,简称电容式电磁流量计


    由于前置放大器置于传感器内紧靠电极,激磁频率比通常电磁流量计高,为50/2Hz,也有超过100Hz的。本类仪表不会产生电极钝化 氧化和触媒作用等电极表面效应噪声。也几乎不存在流动噪声和浆液噪声。内表面覆盖油脂等非导电层或薄绝缘结垢层也不会影响测量。但覆盖层为导电膜则电磁流量计将会无显示。国外有些仪表制造厂称这类电磁流量计为无电极电磁流量计

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