对电磁流量计测量准确性的研究

(广州能源检测研究院 广东 广州 511447)

一、影响电磁流量计准确测量因素分析

电磁流量计使用了法拉第电磁感应定律的原理，进而测量导电介质的体积流量，一般采用单片机嵌入式技术进行工作，并且需要使用CAN现场总线。分析电磁流量计的原理，如果在管道的两段设置电极，可以测量感生电压。利用流量计中的信号转化装置，可以测量实际的感生电压，进而获得导电流体的实际体积流量，这样可以根据数据来计算数值。一般都是在被测管道中安装传感器，包括传感器和信号转换器两个重要的组件。利用信号放大器可以对管道中捕捉到的微弱信号进行放大，这样可以利用放大和滤波的方式或者目标数据，进而把信号转换为比较标准的可以计算和观察的信号，利用直观显示的方式进行调控和记录，可以辅助相关工作和计算。

第一，截至电导率因素。被测流体的实际电导率影响到转换器的输入阻抗数值，如果流体的电导率比较低，那么相应的电极输出阻抗就会提升，而后经过转化器输入阻抗，导致负载效应，进而产生一定的误差。第二，直管段以及流速分布的影响。如果流速是基于中心轴进行对称流动，那么流速和感应电势是没有关系的，郑碧玉平均柳树。如果流速属于非中心轴对称分布，那么相关的流动质点相对于电极的几何位置是不同的，所以对于电极感应电动势的大小也存在差别，如果靠近电极，那么其中速度大的质点产生的感应电动势就会比较大，所以出现误差的几率也比较大。所以需要确保流体流速属于中心轴对称，这样可以有效降低实际检测误差。第三，附着层和电极结垢的影响。在测量污水和纸浆等非清洁流体的过程中，相关的电极表面容易受到影响和污染，所以会出现零点变动，但是难以定量分析电极污染和零点变化的关系，依据经验，如果电极直径比较小，相应的影响就会比较小，所以在实际应用中，需要保持电极的清洁，这样可以避免出现附着问题，提升准确性。第四，安装条件方面的影响因素。电磁流量计需要可靠接地、流速分布轴对称并且满管测量，否则容易出现数值不准确以及输出晃动的问题，如果可以规范操作并且安装，可以切实提升测量准确性。第五，运行环境方面的影响因素。电磁流量计的实际输出信号宾夺，所以对于产生的机械振动有着较强的敏感度，这样容易受到不必要的干扰，在实际运行中，避免设置电焊机等机械。

二、高电磁流量测量准确性的策略

(一)采取有效抗干扰措施

第一，采取抗正交干扰措施。这种方法指的是在具体相位上和流量信号的差是九十度的干扰。如果电磁流量计的变送器属于交流励磁方式进行工作，就会出现交变磁场，具体的闭合电路处于这个磁场中，因为电磁流量计的变送器和这个闭合电路难以确保磁力线处于平行的状态，所以一些交变磁力线从这个闭合线路中穿过去，就会产生影响准确度的干扰电动势。如果想要消除这种正交干扰或者限制这种对电磁流量计的影响，可以从信号转换器和变送器两个方面采取必要措施，具体措施如下：针对变送器实施抗干扰措施。尽可能确保交变磁力线和闭合回路是的磁力线是平行的，也可以设置必要的干扰调整机构，这样可以降低干扰信号。同时，可以设置变送器位置上的调零电位器，利用这种设施，可以让具体回路中产生的电流电势相互抵消，这样可以消除正交干扰信号，获得良好效果。针对信号转换器采取抗干扰措施。可以在具体转换器中设置抗干扰机构，这样可以消除存在的正交干扰信号，可以设置输出端补偿，进而限制正交干扰的出现和产生。

第二，采取软件抗干扰方法。利用电磁流量计固化硬件和软件进行怕黑，可以完善电磁流量计的实际效果，可以提升抗干扰能力和容错能力，构建完善、有效的应用程序。可以使用数字滤波技术，这种技术在当前的智能仪器中应用比较多，有着模拟滤波器并不具备的能力和效果，包括保障输入微处理器数字可靠性、避免数字电路毛刺干扰、避免脉冲干扰等等。还可以使用程控放大器技术，这种技术可以完善电磁流量计的自动转化问题，可以利用这种技术消除放大器过载的问题，有效控制流量信号，提升抗微分干扰水平。

第三，采用同步采样抗干扰技术。如果信号属于连续的状态，可以引入同步采样技术进行有效采样。但是需要注意，具体的采样会受到起始点、宽度、对称度以及采样区域的影响，就会影响到实际的电磁流量计量精盾。所以需要选取工频周期的整数倍当作采样频率，利用这种方式可以确保采样时间属于工频周期，可以避免被电压干扰到。

(二)有效选择流量计型号

电磁流量计的型号比较多，包括经济、环境条件、安装条件、流体特点以及仪表性能方面的因素，如果从测量准确性方面进行分析，需要从这几个方面进行选择：第一，根据传感器口径进行选择。选择传感器的口径关系到相关流体在管道中的实际流速，这会影响到输出的电势值。所以，相关传感器的口径不一定必须保持和工艺管道相同，需要根据具体的使用要求进行确定。如果管道内流体的速度在1.5到3米之间，可以选择和工艺管道口径相同的传感器口径，这样安装更加方便。如果管内流体的实际速度比较低，那么可以使用异径管进行连接。第二，对于电极材料以及衬里的选择。对于电极材料来说，属于获取信号的关键，在实际测量中，只有这些材料和被测介质、接地电极以及接地环接触，才能获得良好的效果。所以，为了适应不同介质的测量条件，例如流体介质的磨损性、腐蚀性、压力以及温度要求，需要选择不同的电极材料以及衬里材料，这样可以确保稳定性，避免受到干扰[1]。

(三)正确安装电磁流量计

第一，对于安装管路的实际要求。在工程施工中，电极平面的实际流速分布和刚开始有着一定的差别，传感器的连接件配置会引发一定的特殊流速分布，在实际使用中会出现流速数值偏移的问题。

第二，在实际安装中需要确保满管测量。电磁流量计测量的流量是利用公式进行计算的，也可权益电极断面面积和平均流速的乘积。

第三，在接地和接液方面的注意点。因为传感器的输出信号属于电极之间的电压差，所以需要具备一定零电位基准点。

第四，尽可能避开磁源和振动源头。因为电磁流量计的测量感应电压比较小，所以这种电压比较容易受到外界电磁噪声的具体影响。

三、结论

在实际使用电磁流量计的过程中，需要全面检查流量计以及管道情况，包括对电极实施干燥处理并且检查管道存在的杂物。还包括对于电路的检查，需要对线路进行接地检查，这样可以提升接地的可靠性，同时需要使用绝缘电阻实施电阻测试。如果可以进行长期运行，需要检查沉淀物质以及绝缘电阻，如果附着了到点物质而且电导率比较高，就会产生信号电势短路的问题，就会影响到有效测量，所以需要选择可以清楚污垢的电极。如果可以有效安装和选择电磁流量计，并且采取必要措施进行保护和保养，可以显著提升测量的准确性，同时可以从工程方面降低误差，提升仪表的使用寿命，可以提供有效计量数据信息。