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    电磁流量计说明及工作原理

    发布时间: 2019-04-30  点击次数: 679次

    说明

    电磁流量计广泛应用于污水,氟化工,生产用水,自来水行业以及医药,钢铁等等诸多方面。由于原理决定了它只能测导电液体。虽说它在可靠性和稳定性方面都比其它种类的流量计要好许多,但客户在实际使用过程中,还是会发生一些问题,下面我就电磁流量计在选型和安装上详细说一下:

    一,和其它流量计一样,虽然电磁流量计它的测量范围比是30:1,比涡街流量计和差压式流量计都要高,但也是有限制的,许多客户定表时,常常把它和水表相比较,以为可以测量很低的流速,一般情况下,它只能测0.1m/s.低于此流速电磁流量计就很难正确测量。所以定货初期对流量范围比要搞清楚。定货时不能按原先管道口径来定货,按你实际流量来定仪表口径。

    二,和其它流量计一样,电磁流量计对安装前后直管道也有要求,只不过比其它类流量计要求更低,但关健一点要满足:就是满管,再满管。不满管的情况下容易引起流量计乱跳:

    三,和其它流量计一样,电磁流量计也有防护等级,一般一体式的防护等级为IP65,分体式的为IP68(针对传感器而言),如果客户对仪表安装环境有要求,安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,建议客户选用分体式的。以免选错对仪表造成损害。

    四,电磁流量计可以测腐蚀性液体,但定货初期客户要正确提供其它测量介质属性,以免选型时对电极选型上的错误,导致传感器在后期使用过程中报废,给客户带来不便和经济上的损失。

    五,电磁流量计虽说可靠性比较好,一般情况下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极表面一直和液体接触,时间久了,电极表面比较容易受污染。所以电磁流量计一般情况下,客户有条件拆的情况下,建议一年到一年半之间拆出来清洗一次电极以保证流量计整机的测量精度。任何仪器仪表都是需要“保养”的,电磁流量计也不例外。

    六,在主管线是垂直管线时,一般情况下,要求水流是自下而上,尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除了满管以外,这点也是很重要的,其次就是前后直管道的距离了。

    选择便于维修,活动方便的地方。流量计应安装在水泵后端,决不能在抽吸侧安装;阀门应安装在流量下游侧。

    工作原理

    电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。大流量与小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,大可达3m,输出信号和被测流量成线性,度较高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。

    当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理,导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时,也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势的大小由下式确定:

    Ex=BDv-----------------式(1)

    式中Ex—感应电势,V;

    B—磁感应强度,T

    D—管道内径,m

    v—液体的平均流速,m/s

    然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD²)/4的乘积,将式(1)代入该式得:

    Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)

    由上式可知,在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时,被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极,就可引入感应电势Ex,测量此电势的大小,就可求得体积流量。

    据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为:

    E=B·V·D·K

    式中: E-感应电势;

    K-与磁场分布及轴向长度有关的系数;

    B-磁感应强度;

    V-导电液体平均流速;

    D-电极间距;(测量管内直径)

    传感器将感应电势E作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出,报警输出及频率输出,并设有RS-485等通讯接口,并支持HART和MODBUS协议。

    注:不同电磁流量计参数略有差异,使用时请务必查看说明书。

    根据法拉第电磁感应定律,在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速v流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间产生感生电动势:

    e=KBDv (3-36)

    式中,v为管道截面上的平均流速,k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为:

    qv= πeD/4KB (3-37)

    由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。

    需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使电磁流量计测量条件满足下列假定:

    ①磁场是均匀分布的恒定磁场;

    ②被测流体的流速轴对称分布;

    ③被测液体是非磁性的;

    ④被测液体的电导率均匀且各向同性。

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