1) Погрешность от напряжения поляризации при изменении расхода электролитов. Эта составляющая уменьшается при использовании переменных магнитных полей с частотой 10 — 1000 Гц.
2) Погрешность от ЭДС, наводимой в приемном контуре переменным магнитным полем за счет трансформаторной связи. Она может быть снижена путем создания противо-ЭДС, индуцируемой в специальной индукционной катушке.
3) Погрешности от паразитных наводок, обусловленных емкостными связями между системой возбуждения переменного магнитного поля и приемным контуром. Уменьшение этой погрешности возможно за счет применения экранирования.
4) Погрешность вследствие искажения эпюры распределения скоростей в циллиндрическом канале индукционного преобразователя. Она может быть снижена использованием неоднородного магнитного поля специальной конфигурации или применением преобразователя прямоугольного сечения с пластинчатыми электродами, у которых эта погрешность отсутствует.
При использовании в качестве источников магнитного поля систем с постоянными магнитами возможны погрешности вследствие временной и температурной нестабильности характеристик магнитных систем. Эти погрешности особенно существенны у расходомеров для жидких металлов, у которых температура элементов магнитной системы достигает 100-2000С. Причиной значительных погрешностей могут быть термо-ЭДС, возникающая вследствие неправильного выбора материала электродов и других элементов приемного контура, а также наличия градиента температур между электродами. Термо-ЭДС уменьшаются при расположении электродов в горизонтальной плоскости на вертикальном участке трубопровода.
Достоинства электромагнитных расходомеров: независимость показаний от вязкости и плотности измеряемого вещества, возможность применения в трубах любого диаметра отсутствие потери давления, линейность шкалы, необходимость в меньших длинах прямых участков труб, чем у других расходомеров, высокое быстродействие, возможность измерения агрессивных, абразивных и вязких жидкостей. Можно измерить водопроводную воду, щелочи, кислоты и другие жидкости, применяемые в химической промышленности, соки, сиропы и разнообразные жидкости в пищевой промышленности, различные водные растворы в алюминиевой и других отраслях промышленности, сточные жидкости и т. п. С помощью особых электрических измерительных схем предел применения рассматриваемых расходомеров повышен до 10-5 См/м.
Помимо измерения расхода различных жидкостей и пульп с ионной проводимостью, а также расхода расплавленных металлов электромагнитный метод применяется для измерения расхода крови в медицинской и физиологической практке, а также для измерения скорости морских течений и воды в открытых руслах.
Электромагнитные расходомеры неприменимы для измерения расхода газа и пара, а также жидкостей диэлектриков, таких, как спирты и нефтепродукты. Они пригодны для измерения расхода жидкости, у которых удельная электрическая проводимость не менее 103 См/м.
При измерениях расхода сильнозагрязненных сред, агрессивных жидкостей, многокомпонентных на поверхности электродов могут образовываться осадки, коррозия. Поэтому используют различные методы очистки электродов (механические, химические), заменяют электроды. Использование емкостного устройства для снятия сигнала. Измерительные электроды такого датчика помещены внутри изоляционного покрытия в трубопроводе с использованием экранирующих электродов. Так как напряжение с электродов очень мало, то применяют усилители, непосредственно на месте измерения.
Разработаны магнитоиндукционные методы с использованием магнитного поля, индуцируемого периодически с частотой в пределах одного герца линейно возрастающим и убывающим током. В отличие от метода, основанного на использовании магнитного поля, возбуждаемого синусоидальным током, данный метод позволяет избавиться от высокочастотных помех, за счет использования ФНЧ, а также от влияния постоянных и медленно изменяющихся напряжений поляризации.
Метод с периодическим включением постоянного магнитного поля позволяет избавиться от напряжения помех, обусловленных возникновением вихревых токов в среде, в стенках трубопровода, исключается смещение нуля из-за неоднородности среды, возникновения на электродах постоянного напряжения электрохимических помех.
.files/image831.jpg)
Рис. 8.18 Электромагнитный расходомер с синхронным (фазочувствительным) демодулятором.
Используют также устройства с трапецеидально изменяющимся полем (комбинации методов с линейно и ступенчато изменяющимися магнитными полями), с вращающимися магнитными полями (для открытых лотков).
Требования к измерительной схеме:
- необходимо усиление входного сигнала;
- высокоомный вход;
- независимость от потенциала земли;
- помехоустойчивость;
- стабилизация магнитного поля;
- использование дифференциальных усилителей с компенсацией.
Достоинства магнитоиндукционных методов:
- линейность выходной характеристики;
- отсутствие механических подвижных элементов;
- малая потеря давления;
- установка преобразователя не изменяет профиль потока;
- применимы для химически агрессивных сред;
- независимость от направления потока и ориентации в пространстве;
- применимы для турбулентных и ламинарных потоков;
- не влияет наличие инородных частиц в потоке.
Данные методы не могут быть применены для измерения расхода газовых сред, так как слишком слабый сигнал.
Применяют:
- в химической промышленности для особых условий (для пульп, для смесей уголь-вода, песок-вода и т.п.);
- в металлургической промышленности (расплавы);
- в энергетике (в системах охлаждения реакторов);
- для измерений в открытых лотках.
Источники погрешностей для таких устройств:
- появление поляризации электродов;
- электрохимические процессы на электроде;
- емкостные помехи.
Для борьбы с помехами используют переменное магнитное поле.
