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讲述电磁流量计的原理及优缺点

2020-05-16 18:32:29 chuannahai

川纳海仪表工程师讲述电磁流量计的原理及优缺点,川纳精密,您身边专业的仪表专家。


电磁流量计内部,会有产生磁场的电磁线圈和捕捉电动势(电压)的电极。因此电磁流量计的流量管内可能看起来没有任何东西,但可以测量流量。



根据法拉第感应定律,在磁场内移动导电液体会产生管内径,磁场强度和平均流速都成比例的电动势(电压)。也就是说,在磁场中移动的液体的流速被转换成电力。

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电磁流量计的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等;


它不产生因检测流量所形成的压力损失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能效果显著,对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合;


测量原理:

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电磁流量计的理论-法拉第电磁感应定律.当一导电体经过一个磁场时,就会产生感应电动势,其电动势的方向与导体运动和磁场的方向有关.在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。

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当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。


感应电动势相对于流速成正比,并被两个测量电极所检测。然后变送器将它进行放大,根据管道横截面积计算出体积流量

U感应电动势;V =流速;Q=体积流量;B=磁场强度;L=管道直径

感应电动势:U=BLV;Q=vA

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测量原理:电磁流量计的理论-法拉第电磁感应定律,假设电磁感应线圈产生磁场强度(B)为恒定,产生的感应电压

(Ue)正比于流体速度(v),管道截面积(A)为己知,则体积流量(Qv)则可通过如下公式计算:

Ue=BLV

Q=vA

电磁流量计由流量传感器和变送器两大部分组成。传感器测量管上下装有励磁线圈,通励磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到变送器,励磁电流则由变送器提供。


电导率

使用电磁流量计时有一个重点。由于电磁流量计是基于电磁感应定律的,所以导电液体是唯一可以检测流量的液体。是否是导电液体取决于导电性。那么,什么是电导率?

导电率通常是表示电流容易流动的值。相反的数值是电阻率,表示电流难以通过的程度。对于单位,主要使用S / cm(西门子每厘米)。为了确定电力的流通方式,1厘米2的电极相距1厘米。使用100200μS/ cm的自来水,500μS/ cm以上的矿泉水和0.1μS/ cm以下的纯水作为样品,可以提供实测电导率的例子。


为了计算电导率,必须适当计算诸如电极面积和电极之间的距离等条件。因此,计算起来相当困难。作为确定电导率的一般方法,可以使用电导率仪来执行此测量。


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电磁流量计的测量特点

·电磁流量计所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变化明显的影响;

电磁流量计的测量范围度大,通常为20:1~50:1,可选流量范围宽。


满度值液体流速可在0·5、10m/s内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量(例如设有4位数电位器设定仪表常数)不必取下作离线实流标定;


电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到3m;可测正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多;仪表输出本质上是线性的:


当然,电磁流量计也有缺点。比如它不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等;不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体;

通用型E由于衬里材料和电气绝缘材料的限制,不能用于测量较高温度的液体。




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