一,、電磁流量計(jì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 從20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的交流正弦波工頻勵(lì)磁到70~80年代出現(xiàn)的低頻矩形波勵(lì)磁,再到90年代以后的高頻勵(lì)磁,、雙頻勵(lì)磁,、可編程控制勵(lì)磁等,,勵(lì)磁方式的不斷改進(jìn)代表著電磁流量計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步。隨著電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,,更加速了電磁流量計(jì)技術(shù)的大發(fā)展,。 1、高精確度 與早期的工頻勵(lì)磁相比,,低頻矩形波勵(lì)磁,、雙頻勵(lì)磁等新的勵(lì)磁方式電磁流量計(jì),提高了傳感器輸出流量信號(hào)的信噪比,,降低并穩(wěn)定了儀表的零點(diǎn),。轉(zhuǎn)換器應(yīng)用*的集成運(yùn)算放大器大幅度降低了器件的噪聲。采用數(shù)字的處理方法,,較模擬電路的轉(zhuǎn)換器能使電磁流量計(jì)的測量精確度大幅度提高,。感應(yīng)信號(hào)的權(quán)重函數(shù)理論研究,一定程度地改善了管道內(nèi)流速分布非軸對稱流量準(zhǔn)確測量的影響,。因此,,現(xiàn)代的電磁流量計(jì)有可能達(dá)到±O.5%,甚至±O.2%示值誤差的測量精確度,。 2,、高可靠性、多功能化 電磁流量計(jì)零點(diǎn)變化主要是由于處于交變工作磁場的金屬測量管和導(dǎo)電液體中,, 即使流體流速為零的情況下,,因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)的作用,仍會(huì)產(chǎn)生渦電流,,形成的二次磁通所引起的,。低頻矩形波勵(lì)磁能有效地減少二次磁通的產(chǎn)生,因而零點(diǎn)較穩(wěn)定,。矩形波磁場的頻率為工頻頻率的整數(shù)倍,,信號(hào)采樣時(shí)其平均值為零,可消除工頻串模干擾的影響,。調(diào)制的雙頻勵(lì)磁在測量固液兩相漿液流量時(shí),,能減小電極上產(chǎn)生的低頻電化學(xué)噪聲的影響,提高了傳感信號(hào)的可靠性,。高集成度的電子元器件減少了硬件的故障率,,硬件、軟件的屏蔽技術(shù)等,,都是增加轉(zhuǎn)換器可靠性的有效措施,。 嵌入式技術(shù)的應(yīng)用,使電磁流量計(jì)具有信息儲(chǔ)存,、分時(shí)處理,、運(yùn)算和控制能力的功能,能比較容易的實(shí)現(xiàn)流量的雙向測量,、空管檢測,、多量程自動(dòng)切換、人機(jī)對話,、與上位計(jì)算機(jī)通信,、自診斷等附件功能。新一代具有HART協(xié)議和其他類型現(xiàn)場總線的電磁流量計(jì),,更為用戶實(shí)現(xiàn)全新的生產(chǎn)控制與科學(xué)管理方式提供了條件,。 3、小型化 電磁流量傳感器磁場線圈較均勻分布磁場勵(lì)磁線圈的長度大大的縮短,;低頻勵(lì)磁信噪比的提高,,可使磁感應(yīng)強(qiáng)度也大幅度地降低。因而,, 線圈鐵心尺寸能夠減小,,傳感器長度得以縮短。所以,與早期的電磁流量計(jì)相比,, 當(dāng)前的電磁流量計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的小型化,。傳感器與轉(zhuǎn)換器合二為一的一體型結(jié)構(gòu),更能有效的降低流量計(jì)的制造成本,。 4,、低功耗 早期交流勵(lì)磁的電磁流量計(jì),存在大的渦流損失,。為了得到高的測量精度,, 需要產(chǎn)生較強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢,這時(shí)設(shè)計(jì)的傳感器磁場約為流速lm/s產(chǎn)生l~2mV 的感應(yīng)信號(hào)電壓,。因此,,交流勵(lì)磁型的電磁流量計(jì)消耗功率往往在數(shù)十瓦至上千瓦。低頻矩形波磁場大部分時(shí)間處于直流狀態(tài),,其鐵心渦電流損失很小,,磁感應(yīng)強(qiáng)度很低。這樣設(shè)計(jì)的傳感器磁場,,大約是lm/s流速能夠產(chǎn)生0.1--4).2mV的感應(yīng)信號(hào)電壓,。因此,低頻矩形波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)與交流勵(lì)磁型電磁流量計(jì)比較,, 能耗大幅度的降低,。如今,一般電磁流量計(jì)的總功耗在10W以內(nèi),。 5,、適用范圍擴(kuò)大 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和新型絕緣材料、磁性材料不斷地出現(xiàn),,有條件開發(fā)不同型式的電磁流量計(jì),,來解決測量介質(zhì)對電極的腐蝕、污染問題,,解決電導(dǎo)率低于1 u S/m介質(zhì)的測量,,例如電容式電磁流量計(jì)就可替代傳統(tǒng)的機(jī)械式容積流量計(jì),以測量純水,、制糖脫鹽液和含有油分等低電導(dǎo)率流體的流量,。 二、電磁流量計(jì)的市場現(xiàn)狀 電磁流量計(jì)具有高精度,、高穩(wěn)定性,、快響應(yīng)、小型化等性能特點(diǎn),,而且種類很多,,因此已成為流量測量技術(shù)中應(yīng)用*泛,,產(chǎn)品附加值最高的流量儀表之一。在各種流量儀表的應(yīng)用中,,目前電磁流量計(jì)的年銷售臺(tái)數(shù)大約占流量傳感器及其儀表總數(shù)的5%,,銷售份額約占總量的20%tlo,111,。 經(jīng)過幾十年的發(fā)展,,國內(nèi)外生產(chǎn)電磁流量計(jì)的廠家也如雨后春筍般迅速發(fā)展起來。目前國外主要廠家有:日本橫河公司,、日立公司,美國Brooks公司,、Foxboro 公司,、Fischer&Porter公司,德國KROHNE公司,、Endress+Hauser等著名廠家,。目前我國已有上百家電磁流量計(jì)制造廠。根據(jù)ARC近期的一項(xiàng)研究,,全球電磁流量計(jì)在未來5年的年復(fù)合增長率可達(dá)到3.5%,。這一市場2006年達(dá)到7.304億美元,預(yù)計(jì)至201 1年將達(dá)到8.66億,。 綜上所述,,在這一發(fā)展趨勢下,其市場前景將繼續(xù)保持旺盛的態(tài)勢和巨大的潛力 |