技術文章
- 2011-04-07 14:44:48
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電容式電磁流量計把電極埋人襯里內，使被測流體與電極不接觸。這樣，能從根本上解決電極腐蝕、污染、液體泄漏問題。這樣的傳感器，其流量信號是通過電極與襯里形成的電容藕合傳輸到轉換器。這就是電容式電磁流量計。為了增大電容的容量，減少容抗上的信號損失，通常采用大面積電極或多電極結構形式。藕合電容的容量僅在幾十個至上千個皮法范圍。為保證信號能夠大部分傳輸給放大器，轉換器的輸人電阻必須提高到10 8 以上。由此，電容式電磁流量計具有能夠測量低電導率液體的優點。例如，測量經脫去離子的凈化水處理的純水，其電導率可能在10 -5 s / m 以下。用一般電磁流量計的測量，可達5 ％以上測量誤差。
藕合電容容量的變動將造成大的噪聲，影響測量精確度與穩定性。電容介質的襯里材料，應具有絕緣強度高、介質損耗系數小、溫度系數小、剛性好等性能。新型襯里材料PFA （聚四氟乙烯）和高純氧化鋁工業陶瓷能夠滿足這些要求。
勵磁線圈與電極間存在著分布電容和絕緣電阻。勵磁電壓通過勵磁線圈與電極間分布電容和絕緣電阻與信號內阻抗分壓，能在電極上形成大的共模干擾電壓。電容型電磁流量計的信號內阻很高，分壓的共模干擾可能更大。因此，提高儀表的共模抑制比，成為電容式電磁流量計的另一技術難點。電容式電磁流量計的共模抑制比要求在CMR R ≥ 120dB 。把前置放大器放在傳感器內，采用圖2 . 23 那樣的自舉阻抗轉換和靜電屏蔽措施，能有效地抑制大的共模干擾。
電容型電磁流量計在解決固一液兩相漿液型流體測量能夠發揮出測量穩定的特點，能夠真正有效地解決直流極化干擾帶來的輸出擺動的現象。電容變送型流量計能夠高精確度測量低電導率流體的流量。但在使用時必須注意到前面所敘述的低電導率“流動噪聲”問題。此時，流量計測量的流速范圍應如圖2 . 24 所示，上限流速在可用范圍內。
需要說明，盡管測量電極不接觸被測流體，不存在電極腐蝕問題，然而為獲得差分流量信號，安裝時仍然需要有接液與接液電極、接液短管金屬部件，被測流體對金屬材料的腐蝕問題依然存在。
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