一、電磁流量計(jì)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
從20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的交流正弦波工頻勵磁到70,--80年代出現(xiàn)的低頻矩形波勵磁，再到90年代以后的高頻勵磁、雙頻勵磁、可編程控制勵磁等，勵磁方式的不斷改進(jìn)代表著電磁流量計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步。隨著電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，更加速了電磁流量計(jì)技術(shù)的大發(fā)展。當(dāng)前電磁流量計(jì)的技術(shù)發(fā)展可歸納為以下幾個方面：
(1)高度
與早期的工頻勵磁相比，低頻矩形波勵磁、雙頻勵磁等新的勵磁方式電磁流量計(jì)，提高了傳感器輸出流量信號的信噪比，降低并穩(wěn)定了儀表的零點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器應(yīng)用*的集成運(yùn)算放大器大幅度降低了器件的噪聲。采用數(shù)字的處理方法，較模擬電路的轉(zhuǎn)換器能使電磁流量計(jì)的測量度大幅度提高。感應(yīng)信號的權(quán)重函數(shù)理論研究，一定程度地改善了管道內(nèi)流速分布非軸對稱流量準(zhǔn)確測量的影響。因此，現(xiàn)代的電磁流量計(jì)有可能達(dá)到±O．5％，甚至±O．2％示值誤差的測量度。
(2)高可靠性、多功能化
流量計(jì)零點(diǎn)變化主要是由于處于交變工作磁場的金屬測量管和導(dǎo)電液體中，即使流體流速為零的情況下，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)的作用，仍會產(chǎn)生渦電流，形成的二次磁通所引起的。低頻矩形波勵磁能有效地減少二次磁通的產(chǎn)生，因而零點(diǎn)較穩(wěn)定。矩形波磁場的頻率為工頻頻率的整數(shù)倍，信號采樣時(shí)其平均值為零，可消除工頻串模干擾的影響。調(diào)制的雙頻勵磁在測量固液兩相漿液流量時(shí)，能減小電極上產(chǎn)生的低頻電化學(xué)噪聲的影響，提高了傳感信號的可靠性。高集成度的電子元器件減少了硬件的故障率，硬件、軟件的屏蔽技術(shù)等，都是增加轉(zhuǎn)換器可靠性的有效措施。嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，使電磁流量計(jì)具有信息儲存、分時(shí)處理、運(yùn)算和控制能力的功能，能比較容易的實(shí)現(xiàn)流量的雙向測量、空管檢測、多量程自動切換、人機(jī)對話、與上位計(jì)算機(jī)通信、自診斷等附件功能。新一代具有HART協(xié)議和其他類型現(xiàn)場總線的電磁流量計(jì)，更為用戶實(shí)現(xiàn)全新的生產(chǎn)控制與科學(xué)管理方式提供了條件。
(3)小型化
權(quán)重分布型磁場的電磁流量傳感器磁場線圈較均勻分布磁場勵磁線圈的長度大大的縮短；低頻勵磁信噪比的提高，可使磁感應(yīng)強(qiáng)度也大幅度地降低。因而，線圈鐵心尺寸能夠減小，傳感器長度得以縮短。所以，與早期的電磁流量計(jì)相比，當(dāng)前的電磁流量計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的小型化。傳感器與轉(zhuǎn)換器合二為一的一體型結(jié)構(gòu)，更能有效的降低流量計(jì)的制造成本。
(4)低功耗
早期交流勵磁的電磁流量計(jì)，存在大的渦流損失。為了得到高的測量精度，需要產(chǎn)生較強(qiáng)的感應(yīng)電動勢，這時(shí)設(shè)計(jì)的傳感器磁場約為流速lm／s產(chǎn)生l～2mV的感應(yīng)信號電壓。因此，交流勵磁型的電磁流量計(jì)消耗功率往往在數(shù)十瓦*千瓦。低頻矩形波磁場大部分時(shí)間處于直流狀態(tài)，其鐵心渦電流損失很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度很低。這樣設(shè)計(jì)的傳感器磁場，大約是lm／s流速能夠產(chǎn)生0．1--4)．2mV的感應(yīng)信號電壓。因此，低頻矩形波勵磁的電磁流量計(jì)與交流勵磁型電磁流量計(jì)比較，能耗大幅度的降低。如今，一般電磁流量計(jì)的總功耗在10W以內(nèi)。
(5)適用范圍擴(kuò)大
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和新型絕緣材料、磁性材料不斷地出現(xiàn)，有條件開發(fā)不同型式的電磁流量計(jì)，來解決測量介質(zhì)對電極的腐蝕、污染問題，解決電導(dǎo)率低于1 u S／m介質(zhì)的測量，例如電容式電磁流量計(jì)就可替代傳統(tǒng)的機(jī)械式容積流量計(jì)，以測量純水、制糖脫鹽液和含有油分等低電導(dǎo)率流體的流量。
二、電磁流量計(jì)的市場現(xiàn)狀
電磁流量計(jì)具有高精度、高穩(wěn)定性、快響應(yīng)、小型化等性能特點(diǎn)，而且種類很多，因此已成為流量測量技術(shù)中應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品附加值的流量儀表之一。在各種流量儀表的應(yīng)用中，目前電磁流量計(jì)的年銷售臺數(shù)大約占流量傳感器及其儀表總數(shù)的5％，銷售份額約占總量的20％tlo，111。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國內(nèi)外生產(chǎn)電磁流量計(jì)的廠家也如雨后春筍般迅速發(fā)展起來。目前國外主要廠家有：日本橫河公司、日立公司，美國Brooks公司、Foxboro公司、Fischer＆Porter公司，德國KROHNE公司、Endress+Hauser等廠家。目前我國已有上百家電磁流量計(jì)制造廠。