以電磁流量計(jì)傳感器空管試驗(yàn)為基礎(chǔ),討論了空管狀態(tài)下的信號(hào)等效模型,研究了空管狀態(tài)的信號(hào)特點(diǎn),討論了基于附加激勵(lì)的相對(duì)電導(dǎo)率空管檢測(cè)方法的特性,提出了一種基于干擾幅值變化分析的空管檢測(cè)方法,并討論了相關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法。

隨著電磁流量計(jì)技術(shù)及其產(chǎn)品的日益完善,電磁流量計(jì)被**地用于滿管流量測(cè)量,同時(shí)也較多的被應(yīng)用于一些時(shí)有非滿管狀態(tài)的流量控制上。因此希望電磁流量計(jì)能具有良好的空管檢測(cè)能力以降低管道配置的復(fù)雜性,空管檢測(cè)技術(shù)也因此成為當(dāng)前電磁流量計(jì)技術(shù)的研究?jī)?nèi)容之一。

電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)原理工作的,其測(cè)量方程[1]是建立在流體滿管于測(cè)量管道的條件之下的,顯然用常規(guī)的電磁流量計(jì)技術(shù)解決檢測(cè)空管問(wèn)題比較困難。在實(shí)際流量控制中主要是解決傳感器處于空管狀態(tài)下的流量值閉鎖問(wèn)題[2],具體的是指當(dāng)傳感器電極部分或全部處于從流體中裸露出來(lái)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)檢測(cè)到這一狀態(tài)并使流量值為零。本文就是研究這樣的空管檢測(cè)問(wèn)題。

研究了基于空間電場(chǎng)干擾下信號(hào)分析空管檢測(cè)方法,并提出了空間電場(chǎng)干擾使信號(hào)飽和狀態(tài)時(shí)的空管檢測(cè)技術(shù)。蔡武昌等[4]研究了國(guó)內(nèi)外一些產(chǎn)品采用的基于附加激勵(lì)的相對(duì)電導(dǎo)率檢測(cè)方法。

有產(chǎn)品說(shuō)明[2]指出由于附加了激勵(lì),該方法對(duì)流體電導(dǎo)率有大于20μs/cm的條件。文中通過(guò)試驗(yàn)和空管狀態(tài)的等效模型分析發(fā)現(xiàn),空管狀態(tài)下干擾幅值具有一些不確定性,附加激勵(lì)的相對(duì)電導(dǎo)率檢測(cè)方法的檢測(cè)分辨力對(duì)信號(hào)電纜長(zhǎng)度敏感。文中基于流量信號(hào)中干擾的幅值變化,結(jié)合電磁流量計(jì)特有的信號(hào)處理方法[5]探討了空管狀態(tài)下的信號(hào)特點(diǎn),研究了在不影響流量測(cè)量性能前提下的空管檢測(cè)方法,同時(shí)給出了相關(guān)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

分別用電導(dǎo)率為660μs/cm的自來(lái)水、20μs/cm的去離子水及工業(yè)酒精為被測(cè)介質(zhì),采用以上兩種基于干擾幅值分析的方法進(jìn)行了空管檢測(cè)的試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果證明,采用這兩種方法均可及時(shí)可靠地檢測(cè)到空管狀態(tài),不受空管時(shí)殘存流體的影響,而用放大器輸出飽和進(jìn)行空管檢測(cè)的方法[3]明顯受到殘存流體的影響,經(jīng)常要延遲一定時(shí)間才能檢測(cè)到空管狀態(tài)。基于對(duì)干擾幅值變化分析的空管檢測(cè)方法已在許多電磁流量計(jì)中應(yīng)用,從目前應(yīng)用情況來(lái)看效果較好。