電磁流量計(jì)把電極(electrode)埋在襯里內(nèi),使被測(cè)流體與電極不接觸。電磁流量計(jì)其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用永久磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,受交流磁場(chǎng)的干擾較小,但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,負(fù)電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。電磁流量計(jì)20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測(cè)量?jī)x表。 電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制造的用來(lái)測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。這樣能從根本上解決電極腐蝕、感染、液體泄漏問(wèn)題(Emerson)。這樣的傳感器(transducer),其流量信號(hào)是通過(guò)電極與襯里形成的電容藕合傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器。
為了增大電容的容量,減少容抗上的信號(hào)損失(loss),通常采用大面積電極(electrode)或多電極結(jié)構(gòu)形式。電磁流量計(jì)其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用永久磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,受交流磁場(chǎng)的干擾較小,但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,負(fù)電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。藕合電容的容量?jī)H在幾十個(gè)至上千個(gè)皮法范圍(fàn wéi)。為保證信號(hào)可以大部分傳輸給放大器,轉(zhuǎn)換器的輸人電阻(resistance)必須提高到 10 8 以上。由此,電磁流量計(jì)具有能夠測(cè)量低電導(dǎo)率液體的優(yōu)點(diǎn)。例如,測(cè)量經(jīng)脫去離子的凈化水處理(chǔ lǐ)的純水,其電導(dǎo)率可能在 10 -5 s / m 以下。用一般電磁流量計(jì)的測(cè)量,可達(dá) 5 %以上測(cè)量偏差。
藕合電容容量的變動(dòng)將造成大的噪聲,影響測(cè)量精確度與穩(wěn)定性。電容介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))的襯里材料(Material),應(yīng)具有絕緣(insulated)強(qiáng)度(strength)高、介質(zhì)損耗系數(shù)小、溫度(temperature)系數(shù)小、剛性好等性能。新型襯里材料 PFA聚四氟(fluorine)乙烯)和高純氧(Oxygen)化(oxidation)鋁(Al)工業(yè)陶瓷(原料:非金屬礦物)能夠滿(mǎn)足這些要求。
勵(lì)磁線(xiàn)圈與電極(electrode)間存在著分布電容和絕緣電阻(resistance)。勵(lì)磁電壓通過(guò)(tōng guò)勵(lì)磁線(xiàn)圈與電極間分布電容和絕緣電阻與信號(hào)內(nèi)阻抗分壓,能在電極上形成大的共模干擾電壓。電磁流量(單位:立方米每秒)計(jì)的信號(hào)內(nèi)阻很高,分壓的共模干擾可能(maybe)更大。因此,提高儀表的共模抑制比,成為電容式 電磁流量計(jì) 的另一技術(shù)難點(diǎn)。電容式電磁流量計(jì)的共模抑制比要求在 CMR R ≥ 120dB 。把前置放大器放在傳感器內(nèi),那樣的自舉阻抗轉(zhuǎn)換和靜電屏蔽措施(指針對(duì)問(wèn)題的解決辦法),能有效地抑制大的共模干擾。