[发明专利]高频电磁流量计

说明书

一种能测量浆液的高频电磁流量计。其特征在于：它是一种可以任意选择励磁频率的通用电磁流量计。由于本发明能通过按键操作，根据被测介质的特点选择适当的励磁频率，使流量计能对各种导电液体(包括浆液或导电率偏低的流体)进行稳定、准确、可靠的测量。该技术突破了日本在浆液流量测量领域对我国的卡脖子限制。50多年前，日本横河株式会社发明了双频励磁的电磁流量计，以其高频励磁的流量信号抑制了浆液噪声对测量的影响；又把工频电磁场干扰混杂到一低频励产生的零位信号上，以此抑制混入的工频电磁场干扰。这种以双频励磁的技术有效抑制浆液噪声和工频电磁场干扰的方法垄断了浆液流量测量领域。本发明则在结构上更简单合理，其安装和操作更接近已被广大用户所熟悉的普通低频矩形波励磁的电磁流量计，所以不但有成本和性能上的优势，而且更易普及。

技术领域

本发明属流量测量技术领域，涉及到扩大电磁流量计的使用范围和抑制干扰的原理。具体地说涉及一种只要适当调整电磁流量计的励磁频率就能正常测量：(1)一般导电介质的流量。(2)液固二相的浆液流量。(3)导电率偏低的介质的流量。

背景技术

上海光华仪表厂早在上世纪五、六十年代就开始了电磁流量计的研究和制造。这种以市电为励磁电流的电磁流量计虽然体积庞大且笨重，但由于信号信噪比较高，准确度为2.5级的基本误差能滿足一般的流量测量要求，且励磁频率也较高，可测量浆液流量。随着工业的发展，这个基本误差指标是远远不够的。为了适应工业化发展的需要，与世界工业发达国家同步开始研制了低频矩形波励磁的电磁流量计。克服了市电的交流正弦波产生的微分干扰(亦称正交干扰或90度干扰)，使电磁流量计的测量稳定、准确、可靠，仪表测量基本误差达到0.5级以上，成了目前我国使用量最大的流量测量仪表之一。但我国现有的电磁流量计的使用范围只局限于测量普通导电介质，而对市场需求越来越大的液固二相的浆液流量和导电率偏低的流体却无法准确测量。这是因为在被测浆液中的固态颗粒在流经测量管时撞击或磨擦了测量电极产生了浆液噪声，由于其响应速度远快于目前市场广泛使用的低频矩形波励磁的电磁流量计，所以无法抑制的，使流量测量产生大幅波动。

从已知理论可知：浆液噪声的大小和励磁频率成反比。换言之，只有高频励磁产生的高频流量信号才能減少或抑制浆液噪声的干扰。但用50Hz矩形波励磁的“高频电磁流量计”不但测量浆液不行，测量清水也不行了。似乎对浆液流量的测量低频励磁不行、高频励磁也不行。唯有日本横河株式会社发明的双频励磁电磁流量计才能对浆液流量进行测量。其用高频励磁感应产生了高频流量信号，由于高频流量信号响应速度远快于浆液噪声，使其还来不及干扰测量信号就被后续流量信号所代替，浆液噪声被有效抑制。为了抑制用电器产生的工频干扰，又增加了一组低频励磁产生的零位信号和一路信号处理通路，让工频正弦波干扰附着其上，然后再象低频励磁的技术方案一样把其抑制(见图1)。该项发明中的低频零位信号对流量测量而言做的是无用功。在流量校验时这些附着在流量信号上的干扰象流量信号(流速)一样影响了传感器系数，所以在校验出混沌的传感器系数后，还要校验出零位的修正系数，通过计算得到传感器的流量系数。这些仅和零位相关的电路和零位修正系数的校验，增加了转换器的生产成夲和难度，还增加了影响流量测量精度的随机不确定因素。但双频励磁确实把混杂在流量信号中的浆液噪声和工频电磁场干扰做了有效的抑制。这项技术卡了浆液流量测量领域半个世纪的脖子。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能测量1.一般导电介质；2液固二相的浆液。3电导率偏低介质的高频励磁的电磁流量计。

根据发明的主要目的是测量浆液流量和导电率偏低的液体的流量，而只有高频流量信号才能抑制浆液噪声对测量的影响，听以感应出高频流量信号的励磁频率必定是高频。与日本横河不同的是本发明在采样到高频流量信号的同时还采样到了附着在同期周期内的正弦波局部电磁场于扰。这些大小和方向不同的干扰与同期周期内的流量信号一起进入差分放大器A的输入端，使流量信号得到放大而电磁场干扰被有效抑制。本发明的有益效果是；这种能测量浆液流量的高频电磁流量计的性能、功能和安装条件及案装方法与市场普遍流行的电磁流量计无异。设计和制造的标准化程度高，更易被市场接受和普及。

以下结合附图和实例，对本发明作进一步说明。