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2018-1-12 閱讀(689)
德國(guó)寶德BUEKERT電磁流量計(jì)工作原理
電磁流量計(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)。電磁流量計(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,，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）
德國(guó)寶德BUEKERT電磁流量計(jì)工作原理
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,。
德國(guó)寶德BUEKERT電磁流量計(jì)工作原理
注：不同電磁流量計(jì)參數(shù)略有差異,，使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。
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(chēng)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(chēng)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,。[2]?
