电磁流量计磁性流体流量监测技术研究

• 作 者: 王烨东
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 电磁流量计 磁性流体 流量监测 线性回归

电磁流量计精确测量的条件之一,就是传感器管道中磁场必须高度稳定。但是,在测量磁性流体(如铁矿浆)时,流体中的导磁物质会造成传感器管道磁场不稳定,从而使流量测量结果失去精度。如何精确测量磁性流体,对目前的电磁流量计技术而言还是一个难题。因此,解决电磁流量计磁性流体检测技术,将会极大扩展电磁流量计的应用领域,同时具备较高的理论意义和实用价值。本文诣在探索一种传感器管道磁场实时监测的方法,能够及时修正流体中导磁物质对管道磁场造成的影响,提高磁性流体流量监测的精度。通过对磁场检测技术的研究,提出了一种适合电磁流量计管道磁场实时测量的方法：同步微分-积分磁场强度检测方法。利用安装在传感器测量管上的一只磁感应密度监测线圈所取得的感应电压来作为磁场信号,并据此对原磁场进行修正消除磁性场物质的影响。论文首先搭建了相关的实验平台,通过实验确定了方法的可行性；然后建立了流量计管道磁场的数学模型寻求一个最佳测量位置,及对应的管道磁场与磁流体含磁密度之间的关系。研究证明在磁轭的中心位置为最佳测量位置,此时磁场和流体含磁密度之间为线性关系。通过配置不同浓度的模拟磁流体放入管道中来确定管道磁场强度与磁流体含磁密度变化的关系式,并据此关系式对管道中磁流体的含磁密度进行实时预测。经实验证明,当磁流体含磁密度为20%-30%时,其测量相对误差约为5%-8%。在管道磁场强度信号采集的硬件部分主要包括电磁流量计励磁电路、恒流源电路、信号放大器、信号抬高电路、AD双积分转换器等相关电路的设计。在页面部分主要用Visual Basic6.0进行编辑,主要实现信号采集、信号处理、线性回归、回归检验、浓度预测等功能。