恒磁式电磁流量计的开发  一

摘要

现有的电磁流量计都是靠通电线圈产生交变磁场，因为电化学及其他因素会在恒定磁场励磁的电磁流量计测量电极上产生严重的极化现象，由此使得随机变化的极化电压完全淹没反映流速的感应电动势。因此，极化电压一直是电磁流量计测量的主要障碍，恒磁(包括永磁体和直流电)式励磁的技术始终是电磁流量计研究的主要难点之一。目前，恒磁励磁的方法仅仅适用于液态金属的测量。但是，恒磁式电磁流量可以用永磁体产生磁场，由此可使仪表的功耗大大降低，充分扩大电磁流量计的应用领域，提高它在低流速下的测量能力。本论文的目的是探索一种实验方法，以证明电磁流量计采用恒磁励磁的可行性。

本文研究了磁钢励磁的电磁流量计的信号处理方法和系统设计，从传感器的设计到信号处理方法等方面都提出了一些开创性的思路。通过多种实验，从抑制极化电压的角度考虑，本文设计了一种动态跟踪反馈控制极化电压的方法，并详细分析推导了该方法的测量原理。设计低功耗测量电路，编写基于Microchip单片机的软件程序。极化电压被控制到一个恒定的数值范围后，反应流速的直流电压能定性稳定地测量出来，并最终实现了电池供电。

通过和已经标定好的电磁流量计进行比对测量，实验结果的稳定性和重复性都显示出恒磁式电磁流量计潜在的应用前景。从理论和实验两方面都证实了电磁流量计采用恒磁励磁的方法的可行性，该方法的探索将为电磁流量计开拓新的研究空间，最终有望实现该技术的产品化。

电磁流量计