SBG257型德國(guó)IFM電磁流量計(jì)的工作原理
SBG257型德國(guó)IFM電磁流量計(jì)的工作原理:
德國(guó)IFM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),。德國(guó)IFM電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,,可測(cè)流量范圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20:1以上,,適用的工業(yè)管徑范圍寬,,最大可達(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。
德國(guó)IFM電磁流量計(jì)簡(jiǎn)單說(shuō)是由流量傳感器變送器組成的,。德國(guó)IFM電磁流量計(jì)的安裝要求是一定要安裝在管路的低點(diǎn)或者管路的垂直段,,但是一定是在滿管的情況下,對(duì)直管段要求是前5D后3D,,這樣才能保證電磁流量計(jì)的使用和對(duì)精度的要求,。
德國(guó)IFM電磁流量計(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,。
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),。
產(chǎn)品實(shí)物如下圖所示:
相關(guān)產(chǎn)品
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