氨水計(jì)量表的工作原理

    流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,，可測(cè)流量范圍大,。zui大流量與zui小流量的比值一般為20：1以上,，適用的工業(yè)管徑范圍寬，zui大可達(dá)3m,，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性,，精確度較高，可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸,、堿,、鹽溶液、水,、污水,、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿,、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體,、蒸汽以及純凈水的流量,。

當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),，感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比,。同理，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí),，也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定，感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定：

Ex=BDv-----------------式（1）

式中Ex—感應(yīng)電勢(shì),，V,；

　　B—磁感應(yīng)強(qiáng)度，T

　　D—管道內(nèi)徑,，m

　　v—液體的平均流速,，m/s

然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD²）/4的乘積，將式（1）代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）

由上式可知,，在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí),，被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,，就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex,，測(cè)量此電勢(shì)的大小，就可求得體積流量,。

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出,，數(shù)值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中： E－感應(yīng)電勢(shì),；

K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù),；

B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；

V－導(dǎo)電液體平均流速,；

D－電極間距,；（測(cè)量管內(nèi)直徑）

傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào)，傳送到轉(zhuǎn)換器,，經(jīng)放大,，變換濾波等信號(hào)處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量,。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,，報(bào)警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口,，并支持HART和MODBUS協(xié)議,。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,，當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明,，只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,，兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截面上的平均流速,，k為儀表常數(shù),。由此可得管道的體積流量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見(jiàn)，體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,，與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,，與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理,。

需要說(shuō)明的是,，要使式(3—37)嚴(yán)格成立，必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定：

①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);

②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;

③被測(cè)液體是非磁性的;

④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性,。

氨水流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng),、測(cè)量導(dǎo)管、電極,、外殼,、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。

氨水流量計(jì)磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng),。直流磁路用*磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn),，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,，使正電極被負(fù)離子包圍,，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象,，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí),，*磁鐵相應(yīng)也很大,，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng),，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的,。

測(cè)量導(dǎo)管：其作用是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)。為了使磁力線通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路,，測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁,、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼,、高強(qiáng)度塑料,、鋁等。

電極：其作用是引出和被測(cè)量成正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào),。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,，且被要求與襯里齊平，以便流體通過(guò)時(shí)不受阻礙,。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測(cè)量精度。

外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成,，是分配制度勵(lì)磁線圈的外罩,，并隔離外磁場(chǎng)的干擾。

襯里：在測(cè)量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,，有一層完整的電絕緣襯里,。它直接接觸被測(cè)液體，其作用是增加測(cè)量導(dǎo)管的耐腐蝕性,，防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量導(dǎo)管管壁短路,。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫,、耐磨的聚四氟乙烯塑料,、陶瓷等,。

轉(zhuǎn)換器：由液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)十分微弱，受各種干擾因素的影響很大,，轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)并抑制主要的干擾信號(hào),。其任務(wù)是把電極檢測(cè)到的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)。
 

流量計(jì)介紹
    氨水計(jì)量表是吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表*技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化,，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，輕巧，精度高,，反復(fù)性好,，反應(yīng)靈敏，安裝及維護(hù)方便使用的特點(diǎn)的新一代流量計(jì),，廣泛應(yīng)用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼及剛玉,，硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，并且是具有無(wú)纖維,，顆粒等雜質(zhì),，工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小的液體。如果與具有特殊功能的顯示儀表配套使用的話,，還可以定量控制,，超量報(bào)警，是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表,。
 

    流量計(jì)是采用*的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表,，采用雙排液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示，具有機(jī)構(gòu)緊湊,、讀數(shù)直觀清晰,、可靠性高、不受外界電源干擾,、抗雷擊,、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類,，當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)渦輪流量計(jì)傳感器時(shí),，在流體的作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn),，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,，同時(shí)，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,，改變線圈的磁通量,，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)，即電脈沖信號(hào),，此電脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比,。


特點(diǎn)

1、測(cè)量不受流體密度,、粘度,、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,；

2,、測(cè)量管內(nèi)*流動(dòng)部件，無(wú)壓損,，直管段要求較低,。對(duì)漿液測(cè)量有*的適應(yīng)性；

3,、合理選擇傳感器襯里和電極材料,，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；

4,、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式,，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定,、精確度高,。

5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型,；

6,、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示,，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠,；

7,、流量計(jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個(gè)積算器：正向總量,、反向總量及差值總量,；可顯示正、反流量,，并具有多種輸出：電流,、脈沖、數(shù)字通訊,、HART,；

8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能,；

9,、測(cè)量精度不受流體密度、粘度,、溫度,、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,，因此測(cè)量精度高,。

安裝要求：

1、 流量計(jì)安裝采用法蘭連接,、螺紋連接及夾裝式,；

2、 安裝時(shí)液體流動(dòng)方向應(yīng)與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向*,，且上游直管段應(yīng)≥6DS,，下游直管段應(yīng)≥5DS（DS為被測(cè)管道實(shí)測(cè)內(nèi)徑）。

3,、傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離外界磁場(chǎng),，如不能避免，應(yīng)采取必要的措施,；

4,、為了檢修時(shí)不至影響液體的正常輸送，應(yīng)在傳感器兩端的直管段外安裝旁通管道（如圖四）,； 

5,、傳感器露天安裝時(shí)，請(qǐng)做好放大器插頭的防水處理,；

6,、傳感器與顯示儀表的接線，應(yīng)根據(jù)放大器的電源來(lái)選擇接線方式

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