当电磁流量计的测量管中的电极暴露在空气中时,传感器会产生很大的干扰信号,致使流量计检测的数据不能真实的反映液体的流量。为此,在电磁流量计安装、使用过程中通常要求电磁流量计的管道必须充满被测液体。但在实际应用中,很难保证管道始终充满液体。笔者在分析空管干扰机理的基础上,设计了一个检测空管的电路,以供参考。

　　一、空管干扰的机理

　　当传感器有流体流过时,传感器中的流体、电极a、b与转换器的输入回路构成一个闭合回路(见图1),其等效电路见图2:液体等效电阻Re、转换器输入阻抗Zi,流体产生的感应电势e1、e2。设B是传感器励磁的磁场强度,υ是管道内流速分布场,则传感器输出的流量信号可用下式表示。

　　式中,l是电极间的距离。

　　空管时Re※∞,输入回路开路。由于转换器的输入阻抗Zi极高,悬空的电极a、b两端可感应出很强的干扰电压。经分析干扰信号主要来自工频电网

　　(分析过程这里不作详述)。传感器有流体流过时,其输出的流量信号e的最大峰值只有5mV左右,经过转换器第一级仪表放大器后的输出电压u的最大峰值大概为0.5V(放大100倍)。空管时,干扰信号的峰值可高出正常峰值的几十倍,转换器的仪表放大器间歇产生饱和输出(见图3),致使流量计量无法正常运行。