電磁流量計：設計考慮（lǜ）和解決方案

    哪些工（gōng）業領域使用流量計?
    “如果你不能衡量，你就無（wú）法（fǎ）管理。這是工業領域的口頭禪，尤其適（shì）用於流量測量。簡單地說，對流量監測（cè）的需求不斷增加，往往要求更高的速度（dù）和精度（dù）的監測（cè）。工業流量測量在（zài）一些領域很重要，例如家庭垃圾。隨（suí）著人們越來越重視環境（jìng）保護，為了使我們的世界更清潔，汙染更少，廢物的處理和監測變得（dé）非（fēi）常重要。人類消（xiāo）耗大量的水，隨著全球人（rén）口的增長，它（tā）將（jiāng）增長得更多。流量計對於監測生（shēng）活汙水和作為汙水處理廠過程（chéng）控製係統的組成部分至關重要。流量計也（yě）用於許多工業（yè）控製過程，包括化學/製藥，食品和飲料，紙（zhǐ）漿和造紙等。此類應用通常需要在（zài）存在大量固體的情況下進行流量測量，這是大多數流動技術難以滿（mǎn）足的要求。

    運輸計量領（lǐng）域（yù）處理雙方之間的產品轉移和支付，需（xū）要高端流量計。一個例子是（shì）通過大型管道係統運輸石油（yóu）產品。在這種（zhǒng）應用中，即（jí）使流量測量精（jīng）度隨時間的變（biàn）化很小，也可能導致一方損失或顯著收益。

    電磁流量計
    為什麽（me）電磁（cí）感（gǎn）應是液體流量測量的（de）理想選擇?
    對於液體流（liú）量的測量，電磁流量計（jì）技術具有幾個優點。它的傳感器一般連接在管道上，其直徑與管道的直徑一致，因此（cǐ）測量（liàng）時（shí）不會幹擾或限製介質（zhì）的流動。由於傳感器沒（méi）有直接浸入（rù）液體中，也沒有運動部件，所以不存在（zài）磨損問（wèn）題。

    電（diàn）磁法測（cè）量的是體積流（liú）量，這意味著測量對流體密度、溫度、壓力和粘度等參數的變化不敏感。一旦電（diàn）磁流（liú）量計用（yòng）水校準，它（tā）就可以用於測量其他類型的導電流體，而無需進一步校準。這是其他類型流量計所不具備的重要優勢。

    電磁流量計特別適用於固液兩相介質的（de）測量，如泥漿和其他具有懸浮泥漿（jiāng）、固體（tǐ）顆粒、纖維（wéi）或粘稠物的（de）高導電性介質。可用於測量汙水、泥漿（jiāng）、紙漿、紙漿、化（huà）纖紙漿（jiāng）等介質。這使得（dé）它特別適用於（yú）食品（pǐn）、製藥等行業，可用（yòng）於測量玉米糖漿、果汁、酒精、藥物、血漿和許多其他特殊介（jiè）質。

    傳感器的輸出範圍是（shì）多少?
    傳感（gǎn）器提（tí）供差（chà）分輸出。典（diǎn）型靈敏度範（fàn）圍為150 μv/(mps) ~ 200 μv/(mps)。由於勵磁電（diàn）流的方向是不斷交（jiāo）變的，傳感器（qì）的輸出信號幅度將加倍。流量（liàng）測量範圍為0.5 m/s ~ 15 m/s，傳感器輸出（chū）信號幅度範圍為75 μv ~ 4 ~ 6 mV。圖3顯示了由恒流源通電且流體流經傳感器時的傳（chuán）感器輸出信（xìn）號。在（zài）傳感器輸出引線上捕獲的示波器顯示，在大（dà）共模電（diàn）壓下有一個非常低的信（xìn）號位。紫色曲線對應的（de）是正極，紅色曲線對應的是（shì）負極。粉色曲線是一個數學通道，用來（lái）減去正負極。低電平信號位於（yú）較大的共模電壓中。

    傳統的傳感器測量方法是什麽?
    傳統的方法主（zhǔ）要是模（mó）擬-使用具有高（gāo）輸入阻抗和高輸入共模抑製的前置放大（dà）器來處理傳感器（qì）漏電流效應，然後是三（sān）階或四階模擬帶通濾波器和采樣保持（chí）級，最後是模數轉換。規範的模擬前端（duān）方法如圖4所示。傳感器輸出信號首先由儀器放大器放大。目標（biāo）信號必須盡可能地放（fàng）大，同時避免不必要的直流共模電壓使（shǐ）放大器輸出飽和。這通（tōng）常將第一級儀表放大器的增益限製為zui大10倍。帶通濾（lǜ）波器（qì）級進一步消除了直流（liú）效應，並在進入采樣保持電路之前再次放大信號——正是這種（zhǒng）差分信號代（dài）表（biǎo）了流量——然後被發送到模數轉換器。