插入式電磁流量計中磁場的產生方式主要有以下兩種:
一、直流勵磁方式
原理
直流勵磁是通過向勵磁線圈中通入直流電流來產生磁場。這種方式產生的磁場是恒定不變的。
根據安培定律,當直流電流通過線圈時,會在周圍空間產生穩(wěn)定的磁場。在插入式電磁流量計中,這個磁場會分布在測量管內,并且磁場方向與流體流動方向垂直。
特點
優(yōu)點
結構相對簡單,產生的磁場穩(wěn)定。由于磁場穩(wěn)定,在一些特定的測量條件下,如測量低電導率的流體時,能夠提供較為穩(wěn)定的測量環(huán)境。
缺點
容易受到極化現(xiàn)象的影響。當測量具有一定電化學反應性的流體(如含有某些離子的水溶液)時,直流電流會使電極表面發(fā)生極化反應,導致電極表面形成一層極化膜,從而影響測量的準確性。同時,直流磁場還容易受到外界電磁場干擾,例如在存在雜散直流磁場的工業(yè)環(huán)境中,可能會對測量結果產生較大影響。
二、交流勵磁方式
原理
交流勵磁是向勵磁線圈中通入交流電流來產生磁場。交流電流的大小和方向會按照一定的頻率周期性變化,從而產生一個交變的磁場。
通常采用正弦交流電,其頻率一般在幾十赫茲到幾百赫茲之間。當交流電流通過勵磁線圈時,會在測量管內產生一個交變的磁場,這個磁場同樣與流體流動方向垂直。
特點
優(yōu)點
可以有效地克服直流勵磁中的極化現(xiàn)象。因為磁場是交變的,電極表面不會形成穩(wěn)定的極化膜,從而提高了測量的準確性。并且,交流磁場對周圍環(huán)境中的直流電磁場干擾有一定的抵抗能力。
缺點
由于磁場是交變的,會在傳感器和管道系統(tǒng)中產生渦流效應。這種渦流效應會消耗能量,并且可能會對測量信號產生干擾,需要采取相應的措施(如優(yōu)化傳感器結構、采用信號濾波技術等)來減少其對測量的影響。同時,交流勵磁的電路結構相對復雜,成本也會比直流勵磁方式略高。
此外,還有一些改進型的勵磁方式,如低頻矩形波勵磁等,它綜合了直流勵磁和交流勵磁的一些優(yōu)點,在一定程度上提高了插入式電磁流量計的性能。
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