插入式電磁流量計(jì)中磁場(chǎng)的產(chǎn)生方式主要有以下兩種:
一、直流勵(lì)磁方式
原理
直流勵(lì)磁是通過(guò)向勵(lì)磁線圈中通入直流電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。這種方式產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定不變的。
根據(jù)安培定律,當(dāng)直流電流通過(guò)線圈時(shí),會(huì)在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)。在插入式電磁流量計(jì)中,這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)分布在測(cè)量管內(nèi),并且磁場(chǎng)方向與流體流動(dòng)方向垂直。
優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定。由于磁場(chǎng)穩(wěn)定,在一些特定的測(cè)量條件下,如測(cè)量低電導(dǎo)率的流體時(shí),能夠提供較為穩(wěn)定的測(cè)量環(huán)境。
缺點(diǎn)
容易受到極化現(xiàn)象的影響。當(dāng)測(cè)量具有一定電化學(xué)反應(yīng)性的流體(如含有某些離子的水溶液)時(shí),直流電流會(huì)使電極表面發(fā)生極化反應(yīng),導(dǎo)致電極表面形成一層極化膜,從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。同時(shí),直流磁場(chǎng)還容易受到外界電磁場(chǎng)干擾,例如在存在雜散直流磁場(chǎng)的工業(yè)環(huán)境中,可能會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。
二、交流勵(lì)磁方式
原理
交流勵(lì)磁是向勵(lì)磁線圈中通入交流電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。交流電流的大小和方向會(huì)按照一定的頻率周期性變化,從而產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)。
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(dāng)交流電流通過(guò)勵(lì)磁線圈時(shí),會(huì)在測(cè)量管內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)同樣與流體流動(dòng)方向垂直。
優(yōu)點(diǎn)
可以有效地克服直流勵(lì)磁中的極化現(xiàn)象。因?yàn)榇艌?chǎng)是交變的,電極表面不會(huì)形成穩(wěn)定的極化膜,從而提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。并且,交流磁場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境中的直流電磁場(chǎng)干擾有一定的抵抗能力。
缺點(diǎn)
由于磁場(chǎng)是交變的,會(huì)在傳感器和管道系統(tǒng)中產(chǎn)生渦流效應(yīng)。這種渦流效應(yīng)會(huì)消耗能量,并且可能會(huì)對(duì)測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生干擾,需要采取相應(yīng)的措施(如優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)、采用信號(hào)濾波技術(shù)等)來(lái)減少其對(duì)測(cè)量的影響。同時(shí),交流勵(lì)磁的電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,成本也會(huì)比直流勵(lì)磁方式略高。