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電磁流量計(jì)的工作原理

時(shí)間:2020/1/16閱讀:2735

1. 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,。大流量與小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,,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,。
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,。流量范圍度可達(dá)150:1;
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;
10,、測(cè)量管道內(nèi)無阻流件,,因此沒有附加的壓力損失;測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件,,因此傳感器壽命極長(zhǎng),;
11,、由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)的空間中形成的,是管道載面上的平均值,,因此傳感器所需的直管段較短,,長(zhǎng)度為5倍的管道直徑;
12,、轉(zhuǎn)換器采用的單片機(jī)(MCU)和表面貼裝技術(shù)(SMT),,性能可靠,精度高,,功耗低,,零點(diǎn)穩(wěn)定,參數(shù)設(shè)定方便,。點(diǎn)擊中文顯示LCD,,顯示累積流量,瞬時(shí)流量,、流速,、流量百分比等;
13,、雙向測(cè)量系統(tǒng),,可測(cè)正向流量、反向流量,。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,,確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
分類:
電磁流量計(jì)就顯示方式分為:分體型電磁流量計(jì),,一體型電磁流量計(jì),。系列公稱通徑DN15~DN3000。
分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),,實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁,同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,,屬國(guó)內(nèi),,技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)水平。
分體型電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),,還可以輸出4~20mA電流信號(hào)供記錄,、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工,、環(huán)保,、冶金、醫(yī)藥、造紙,、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門,。
分體型電磁流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,,高粘度液流及鹽類,、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量,。
一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,,用來測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量,。由于*的特點(diǎn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)量,。主要用于化工、造紙,、食品,、紡織、冶金,、環(huán)保,、給排水等行業(yè),與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,。
1.電磁流量計(jì)沒有可動(dòng)部件,,也沒有阻流件,不會(huì)引起壓力損失,,同時(shí)也不會(huì)引起磨損,,阻塞等問題。
2.電磁流量計(jì)是一體積流量測(cè)量?jī)x表,,在測(cè)量過程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度,、粘度、密度以及導(dǎo)電率(在一定范圍內(nèi))的影響,。
3.電磁流量計(jì)的量程范圍寬,,可達(dá)1:100。此外,,電磁流量計(jì)只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,,而與軸對(duì)稱的流動(dòng)狀態(tài)(層流或紊流)無關(guān)。
4.電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性,,反應(yīng)靈敏,,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,而且線性好,,因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出,。LD-T型可就地指示,LD型可遠(yuǎn)距離傳送,。

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