电容式电磁流量计关键技术研究

admin · 发表于 2023-9-29 22:10:52

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电磁流量计是利用电磁感应原理进行流量测量的仪表，在流量测量领域得到了广泛的应用。电容式电磁流量计是在传统的电磁流量计基础上发展起来的新型仪表，其电极位于测量管的外侧，不与被测流体直接接触，感应电动势通过电极与被测流体之间的电容耦合到转换器，从根本上解决了电极的腐蚀、污染、泄露以及产生浆状流体噪声的题目。本文通过分析国内外研究成果，进行了传感器的设计及其仿真优化、信号检出等关键技术研究，设计了一台电容式电磁流量计的样机，并在流量装置上进行了实验。本论文的具体研究内容如下：1．分析了本研究课题的研究背景和意义，并对电磁流量计的国内外研究现状以及发展趋势进行了总结。对电磁流量计的基本原理进行了分析，对基本公式进行了进一步的推导和分析，总结了电容式电磁流量计的原理，并分别对传统点电极电磁流量计和电容式电磁流量计的权重函数进行了有限元仿真求解。2．给出电容式电磁流量计的总体设计方案。在分析传感器设计所需要注意的关键题目、总结现有的传感器设计方案的基础上，给出了本文中的传感器设计方案。分析转换器设计应该遵循的原则，并对现有信号检测电路的优缺点进行了总结。3．根据传感器的设计原则，设计了电容式电磁流量计传感器，其中具体包括磁路、电极、屏蔽电极、测量管等设计，并对线圈的磁场分布进行了仿真求解，对电极的尺寸进行了仿真优化，最后给出传感器的组装步骤。4．根据传感器输出信号的特点，设计了相应的励磁电路和信号检测电路。其中设计的励磁电路克服了高频励磁方式很难快速达到稳态的题目；设计一种高输入阻抗交流放大电路，此电路克服了以往电路的补偿不完全以及调节复杂等缺点。5．在实验装置上，对样机进行了实验，并进行了实流标定，结果验证了设计的可行性。

电容式电磁流量计关键技术研究

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