恒磁式电磁流量计的开发 二十
借鉴该思路,按照图2.3所示的原理图设计实验,在测量管道上相邻的地方安装两组电极(A1,B1和A2,B2),用两组测量电路采集信号,其中一路测量电路采集在磁场作用下电极(A2,B2)上的信号,另一路测量电路采集没有磁场作用下电极(A1,B1)上的信号。
因为极化电压与磁场无关,在保证电极材料和测量流体完全相同的情况下,两路信号经过差分变换,理论上可以消除两组电极上采集的共同的极化电压,从而反应流速信号。
调整加磁钢和不加磁钢两组电路,保证电磁流量计静态无流速时,加磁钢和不加磁钢两组电路的输出电压尽可能相等,从理论分析可知,有流速时,加磁钢的电极上采集的信号应该包括极化电压和反应流速的感应电动势。不加磁钢的电极上采集的信号仅仅包括极化电压,所以,两组信号经过差分后,得到的仅仅是反应流速的感应电动势。
但是,屡次实验都没有得到理论分析的结果,差分后的信号始终是一个固定的电压,而不会随着流速的变化而变化,分析可能存在的原因如下:其一,极化是一个缓慢变化的过程,极化电压有很大的随机性,以上方法理论上认为两个传感器电极上测量的极化电压等同或相关,但是实际上两组电极上测量的极化电压并不完全一致,它们之间没有相关性,流体分别流经两个传感器时,极化电压发生了变化。其二,反应流速的感应电动势和极化电压相互影响。有磁场和无磁场作用下得到的极化电压完全不同。
从实验结果可以看出,虽然电极材料和测量流体完全相同,测量结果并不能反映流速的变化,说明在同一管道上非常靠近的两对电极上产生的极化电压没有任何的相关性,不能通过该差分对比消除极化的方法反映感应电动势,由此也进一步验证了极化电压随机变化且不具有任何相关性。
电磁流量计