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電磁流量計的工作原理

時間:2020/1/16閱讀:2633

1. 電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計,。電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,,可測流量范圍大,。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,,輸出信號和被測流量成線性,,精確度較高,,可測量電導(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,。但它不能測量氣體,、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時,,在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,,感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動的速度成正比。同理,,導(dǎo)電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應(yīng)力線時,,也會在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的方向由右手定則判定,,感應(yīng)電勢的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感應(yīng)電勢,,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,被測體積流量與感應(yīng)電勢呈線性關(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Ex,測量此電勢的大小,,就可求得體積流量,。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時,,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,,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;
K-與磁場分布及軸向長度有關(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;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,,變換濾波等信號處理后,,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,,報警輸出及頻率輸出,,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,、測量管內(nèi)*流動部件,,無壓損,直管段要求較低,。對漿液測量有*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、流量計為雙向測量系統(tǒng),,內(nèi)裝三個積算器: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)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,因此測量精度高,;
10,、測量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失,;測量管道內(nèi)無可動部件,,因此傳感器壽命極長;
11,、由于感應(yīng)電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的,,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,,瞬時流量,、流速、流量百分比等,;
13,、雙向測量系統(tǒng),可測正向流量,、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)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定,。
分類:
電磁流量計就顯示方式分為:分體型電磁流量計,,一體型電磁流量計。系列公稱通徑DN15~DN3000,。
分體型電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(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),,實現(xiàn)數(shù)字勵磁,,同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線,屬國內(nèi),,技術(shù)達(dá)到國內(nèi)水平,。
分體型電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄,、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,。
分體型電磁流量計除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量液固兩相流,,高粘度液流及鹽類,、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量,。
一體型電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,,用來測量導(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),,與計算機(jī)配套可實現(xiàn)系統(tǒng)控制,。
1.電磁流量計沒有可動部件,也沒有阻流件,,不會引起壓力損失,,同時也不會引起磨損,阻塞等問題,。
2.電磁流量計是一體積流量測量儀表,,在測量過程中不受被測介質(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.電磁流量計的量程范圍寬,可達(dá)1:100,。此外,,電磁流量計只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與軸對稱的流動狀態(tài)(層流或紊流)無關(guān),。
4.電磁流量計無機(jī)械慣性,,反應(yīng)靈敏,可以測量瞬時脈動流量,,而且線性好,,因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。LD-T型可就地指示,,LD型可遠(yuǎn)距離傳送,。

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