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恒磁励磁的电磁流量计设计总结及展望

恒磁励磁的电磁流量计设计总结及展望

   自从1832年法拉第测量泰晤士河的水流以来,研究恒磁励磁的电磁流量计一直是他和电磁流量计行业众多研究人员的理想。本课题可以算是在这个研究方面迈出了一小步。

  在广泛查阅国内外相关资料的基础上,本文简单总结了电磁流量计励磁技术和信号处理方法,分析了恒磁式电磁流量计的国内外研究现状,提出了恒磁式电磁流量计的研究意义和目的,其主要内容和创新点包括以下几个方面。

  1.设计恒磁式电磁流量计的传感器; 

  2.从极化电压的角度出发,将测量的极化电压反馈给测量电极,从而抑制极化电压。通过大量的实验和不断地完善测量电路,最终提出动态反馈控制极化电压的思想,测量信号可以定性地反映流速变化; 

  3.设计该仪表的硬件测量电路,并分析推导了动态反馈控制极化电压的测量原理; 

  4.编写相应的App程序,最后实现了软硬件联调,实时显示测量流速,通过和已经标定好的电磁流量计比对测量,实验结果表明恒磁式电磁流量计测量结果的稳定性和重复性都显示出潜在的应用前景; 

  5.实现了电池供电,整机功耗较通电线圈励磁的电磁流量计大大降低,而且测量电路简单,系统的抗干扰能力强。

  当然,由于水平和时间的限制,本文的研究还仅仅是在恒磁式电磁流量计的研究方面成功地迈出了--+步,目前的研究结果更多的还是停留在实验的初步探索研究阶段,测量结果的稳定性和重复性还需要大量的实验和理论分析作进一步的验证和研究,众多细节问题还有待于进一步完善。

  为此,本课题下一步的研究内容和方向可以主要从以下几个方面考虑。

 1.对极化电压做进一步的分析(比如谱分析),对动态反馈控制电路的控制频率,应从实验和理论的两种角度做进一步的分析推导,最终确定一个更合适的控制频率; 

  2.根据测量波形的动态过程,分析推导极化电压和双电层的模型: 

  3.为了保证测量的信号完全反馈给两个测量电极,可进一步改进测控电路, 对极化电压的测控时序进一步调整,计算机记录采样阶段的全部电压,然后全部反馈给测量电极; 

  4.完善电磁流量计的功能,本文设计的电磁流量计现在设计的App功能简单。可以完善以下功能:调整采样周期,多参数测量(如:电导率,液位等), 累计流速等功能; 

  5.硬件电路继续完善优化,整机功耗可进一步降低; 

   6.测量结果的稳定性和重复性还有待深入分析,继续用实验验证静态零点、定性测量和定量测量结果。

   总之,本课题持续两年多的研究,从理论和实验方面都证实了电磁流量计的恒磁励磁方法的可行性,对电磁流量计励磁方式的研究而言,无疑是迈出了不小的一步。

   衷心希翼大家研究的内容和结果可以为同行的研究人员提供一点有价值的参考信息,那也算是对大家课题组前期工作的一点肯定和认可。

   虽然本文对恒磁式电磁流量计的研究暂告一个段落,但是,大家相信,通过同行和众多学者们的持续努力,恒磁式电磁流量计的众多难题将逐一解决,恒磁式电磁流量计的研究将为电磁流量计开拓新的研究空间,并有望最终实现该技术的产品化,恒磁式电磁流量计的市场前景将更加广阔。

 


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