電磁流量計(jì)的發(fā)展史

電磁流量計(jì)的發(fā)展史
   電磁流量計(jì)的發(fā)展史如下所述[4“11咐01。1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律【1l】，1832年他進(jìn)行了世界上最早的一次電磁流量計(jì)的實(shí)驗(yàn)。這次以失敗告終的實(shí)驗(yàn)成為電磁流量計(jì)發(fā)展史的序幕。1851年，Wollsaton[111等人利用電磁感應(yīng)法測量英吉利海峽潮汐實(shí)驗(yàn)成功。1917年，史密斯和斯皮雷安‘¨1獲得了應(yīng)用電磁感應(yīng)的原理制造船舶測速儀的專利。
  1930年，威廉斯‘¨臻一次用數(shù)學(xué)上的方法分析圃管內(nèi)流速分布對測量的影響，提出了以管中心軸為對稱的流速分布不影響電磁流量計(jì)測量精度的理論，盡管他的分析在數(shù)學(xué)上有錯誤，但自此有了電磁流量計(jì)的基礎(chǔ)理論。
  1932年，生物學(xué)家A．K01in【11]第一個成功地完成了可用來測量和記錄瞬時動脈血液流量圓形管道的電磁流量計(jì)。
  1950年，荷蘭人首先在挖泥船上使用電磁流量計(jì)測量泥漿流量。
  1953年，工業(yè)用電磁流量計(jì)首先由荷蘭的Tobi公司推向市場。1954年， Foxbor公司也推出了電磁流量計(jì)產(chǎn)品。1955年，日本也制成了電磁流量計(jì)，幾乎同時前蘇聯(lián)、英國、前西德也相繼試制成功。這些產(chǎn)品采用的都是直流勵磁技術(shù)。直流勵磁技術(shù)是利用永磁體或者是直流電源給電磁流量傳感器勵磁繞組供電，以形成恒定的勵磁磁場。具有方法簡單可靠、受工頻干擾影響小以及流體中的自感現(xiàn)象可以忽略不計(jì)等特點(diǎn)。但是，直流勵磁技術(shù)的最大問題是電極表麗極化、感生的流量信號電勢減弱、電極間等效電阻增大、電極極化電勢漂移，嚴(yán)重影響信號處理。另外，直流勵磁在電極問產(chǎn)生不均衡的電化學(xué)干擾電勢疊加在直流流量信號中，無法消除，并隨著時間的變化、流體介質(zhì)特性以及流體流動狀態(tài)而變化。最后，直流放大器的零點(diǎn)漂移、噪聲和穩(wěn)定性問題難以獲得很好的解決。目前直流勵磁僅在原予能工業(yè)中用于導(dǎo)電率極高，而又不產(chǎn)生極化效應(yīng)的液態(tài)金屬流量測量中。1957年，機(jī)電部上海工業(yè)自動化儀表研究所采用直流勵磁技術(shù)試制成功我國第一臺工業(yè)應(yīng)用電磁流量計(jì)。
  1950年代后期，工業(yè)發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)了工頻正弦波勵磁技術(shù)。工頻：正弦波勵磁技術(shù)是利用工頻50Hz正弦波電源給電磁流量計(jì)傳感器勵磁繞組供電，其主要優(yōu)點(diǎn)是能夠基本消除電極極化現(xiàn)象，降低電極電化學(xué)電勢的影響和傳感器的內(nèi)阻。另外采用了工頻正弦波勵磁技術(shù)，其傳感器感應(yīng)流量信號仍然是工頻正弦波信號，易于信號放大處理。但是其存在著難以消除的工頻干擾，同時存在電源電壓幅值和頻率波動干擾。
  1955年，A．B．Denison、M．P Spencer、H．D．Green.j首先提出了低頻矩形波勵磁思想。此項(xiàng)勵磁技術(shù)既具有直流勵磁技術(shù)不產(chǎn)生渦流效應(yīng)、變壓器電勢(薩交干擾和同相干擾)等優(yōu)點(diǎn)，又具有工頻正弦波勵磁基本不產(chǎn)生極化效應(yīng)，便于放大信號處理，而能避免直流放大器零點(diǎn)漂移、噪聲、穩(wěn)定性等問題的優(yōu)點(diǎn)，具有較好地抗干擾性能。從1970年開始極性低頻矩形波勵磁電磁流量計(jì)開始， 工業(yè)發(fā)達(dá)國家先后研制成功單極性和雙在電磁流量計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。1982 年，上海工業(yè)自動化儀表研究所成功地研制了單極性低頻矩形波勵磁電磁流量討，標(biāo)志了我國電磁流量計(jì)也進(jìn)入低頻矩形波勵磁技術(shù)的時代。1983年，國外多家公司均研制成功三值低頻矩形波電磁流量計(jì)。三值低頻矩形波勵磁技術(shù)最大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)在零態(tài)時校正零點(diǎn)，因而具有更優(yōu)良的零點(diǎn)穩(wěn)定性，利用微處理器的邏輯判斷功能和運(yùn)算功能可解決尖峰狀干擾電勢的影響，但降低了電磁流量計(jì)響應(yīng)速度。1988年，東北工學(xué)院和河南開封儀表廠合作研制成功三值低頻矩形波勵磁電磁流量計(jì)，使我國電磁流量計(jì)生產(chǎn)技術(shù)跨上新的臺階。
  1988年7月，為了克服三值低頻矩形波勵磁技術(shù)不能兼顧消除低頻尖峰噪聲、流體流動噪聲和保持零點(diǎn)穩(wěn)定性的矛盾，日本橫河北辰電機(jī)株式會社提出雙頻矩形波勵磁技術(shù)以解決泥漿、紙漿、礦漿等液固兩相導(dǎo)電性流體和低導(dǎo)電率流體流量測量。日本橫河北辰電機(jī)株式會社首先推出了雙頻矩形波勵磁電磁流量計(jì)。同年10月，武漢水利電力學(xué)院進(jìn)行對雙頻矩形波勵磁技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究， 并予1990年初取得多項(xiàng)研究成果。
  1989年，上海光華儀表廠和德國Krotme公司及荷蘭Altometer公司共同投資建設(shè)的合資企業(yè)一上海光華愛而美特儀器有限公司投產(chǎn)，生產(chǎn)MT900F系列、K300EX系列低頻矩形波勵磁電磁流量計(jì)，通過引進(jìn)、吸收、消化使我國電磁流量計(jì)整體生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國外發(fā)達(dá)國家80年代初的水平。1992年，德國Fischer+Porter GmbH在Interkama展覽會上展出了稱為Patti ～MAG的非滿管電磁流量計(jì)。1995年7月，日本“95水道展”上，愛知時計(jì)電機(jī)公司和東芝公司也分別展示了其非滿管電磁流量計(jì)。1990年以后，在技術(shù)原理上電磁流量計(jì)無重大突破，研究方向多轉(zhuǎn)入多電極方向。1996年，B．Homer等人研制出了工業(yè)用非軸對稱流量測量的多電極電磁流量計(jì)。同年，我國清華大學(xué)的張小章提出了基于流動電磁測量理論的流場重建理論.。
  2002年，北京佛利蒙特自動化工程有限公司推出的F2系列電磁流量計(jì)傳感器，該傳感器實(shí)現(xiàn)了管道式與插入式的統(tǒng)一，突破了管道式電磁流量計(jì)精度高檢修難，插入式電磁流量計(jì)檢修方便精度低，人們往往只能二者取其一的限制。它的優(yōu)點(diǎn)是可以在線、帶壓安裝和方便地進(jìn)行電極檢修，解決傳統(tǒng)電磁流量計(jì)傳感器電極污染后的檢修問題。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)