一文帶你詳細(xì)了解電磁流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)、原理特性和應(yīng)用

在食品行業(yè)，產(chǎn)品裝瓶和裝罐的流量精確控制會(huì)直接影響利潤(rùn)，因此必須最大程度降低流量測(cè)量誤差；在封閉運(yùn)輸應(yīng)用，比如石油工業(yè)中油罐和油罐車之間的原油和成品油交換——需要高精度測(cè)量；

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作為目前使用最為廣泛的流量技術(shù)之一、液體流量測(cè)量中精度最高之一，電磁流量計(jì)你了解多少你呢？

優(yōu)勢(shì)一——電磁流量計(jì)的傳感器一般是連接到管道中，其直徑與管道直徑一致，因而測(cè)量時(shí)不 會(huì)干擾或限制介質(zhì)的流動(dòng)。由于傳感器不是直接浸沒在液體中，沒有活動(dòng)部件，因此不存在磨損問題。

優(yōu)勢(shì)二——測(cè)量的是體積流量，這意味著測(cè)量對(duì)流體密度、溫度、 壓力和粘度等參數(shù)的變化不敏感。一旦用水標(biāo)定電磁流量計(jì)， 就可以使用它來測(cè)量其他類型的導(dǎo)電流體，無需進(jìn)一步標(biāo)定。 這是其他類型流量計(jì)所不具備的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)勢(shì)三——特別適合測(cè)量固液兩相介質(zhì)，例如泥漿等帶懸浮泥 土、固體顆粒、纖維或粘稠物的高導(dǎo)電率介質(zhì)。它可用于測(cè)量 污水、泥漿、礦漿、紙漿、化學(xué)纖維漿及其他介質(zhì)。這使得它 特別適合食品、制藥等行業(yè)，利用它可測(cè)量玉米糖漿、果汁、 酒類、藥物、血漿及其他許多特殊介質(zhì)。

電磁流量計(jì)的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)垂直于磁場(chǎng)方向的導(dǎo)體以速度V做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體的兩端會(huì)產(chǎn)生一定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，通過檢測(cè)該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小來計(jì)算液體流速變化。

電磁流量計(jì)的特性包括無壓力損耗，不受粘度、流體密度、溫度、壓力和導(dǎo)電率的影響，適合對(duì)紙漿、泥漿和污水進(jìn)行高精度測(cè)量。

電磁流量計(jì)系統(tǒng)包括電源、勵(lì)磁、信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、處理器、顯示器、鍵盤和邏輯I/O，以及4 mA至20 mA、HART、 RS-485/RS-422/RS-232、PROFIBUS、? Modbus、Foundation等多種通信接口。

為了合理設(shè)計(jì)電磁流量計(jì)系統(tǒng)，您必須考慮許多不同的系統(tǒng)要求，包括精度、帶寬和勵(lì)磁頻率等。

• 電磁流量計(jì)傳感器的輸出范圍可能小到只有數(shù)十μV，而且通常伴隨很大的共模電壓。輸出阻抗往往高于數(shù)兆歐。所以，前端精密運(yùn)算放大器或儀表放大器要求超高輸入阻抗、極低漏電流和出色的共模抑制比(CMRR)。

• 電磁流量計(jì)產(chǎn)品的最大測(cè)量范圍可高達(dá)1500 : 1，反映流速范

• 圍：0.01 m/s~15 m/s。

• 測(cè)量精度最高可以達(dá)到讀數(shù)的0.2%，這通常需要16至24位的 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

• 與不同現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，例如HART、PROFIBUS、Modbus、Foundation、RS-485/RS-422/RS-232、無線HART等。 X 系統(tǒng)電源、中央邏輯單元、通信和I/O之間需要隔離；隔離等級(jí)要求從1 kV到2.5 kV不等。

• 便攜式電磁流量計(jì)需要超低功耗MCU、放大器、ADC元件。

• 高頻方波激勵(lì)可改善泥漿的流動(dòng)并提高抗擾度，但同時(shí)需要 考慮零點(diǎn)穩(wěn)定度。

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度環(huán)境非常復(fù)雜，甚至異常惡劣。如需獲得較寬的工作溫度范圍，低溫漂系數(shù)和低功耗對(duì)電磁流量計(jì)來說至關(guān)重要。ADI提供完美的產(chǎn)品系列，包括精密放大器、精密基準(zhǔn)電壓源、精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器和Cortex?-M3內(nèi)核微處理器等。

除此之外，浪涌、EFT和ESD等EMC抗擾度也是電磁流量計(jì)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。ADI元件的高ESD抑制能力能夠大大改善產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

此外，由于電磁流量計(jì)內(nèi)部空間有限，對(duì)系統(tǒng)密度也有較高要求，因而必須減小器件尺寸。近來，集成技術(shù)的進(jìn)步使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠采用尺寸更小、功耗更低、成本更低的解決方案，并且其性能與那些大型系統(tǒng)不相上下。持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步要求既能不斷提高這些解決方案的集成度，同時(shí)還要提高其性能和診斷能力。

ADI提供面向市場(chǎng)定制的解決方案，有助于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程。這些解決方案采用業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)，并提供眾多設(shè)計(jì)選項(xiàng)：從采用分立式元件的實(shí)施方案到全集成式解決方案，應(yīng)有盡有。

借助ADI的放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理、通信和電源技術(shù)以及專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)高分辨率、低噪聲的工業(yè)電磁流量計(jì)系統(tǒng)。