很多朋友对关于电磁流量计的工作原理是什么,关于电磁流量计的工作原理不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究
很多朋友对关于电磁流量计的工作原理是什么,关于电磁流量计的工作原理不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
一、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力损失极小,可测量的流量范围大。最大流量与最小流量之比一般在20: 1以上,适用的工业管径范围广,可达3m。输出信号与被测流量呈线性关系,精度高。可测量酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体、泥浆、纸浆、纸浆等流体流量。电导率5s/cm。
但不能测量气体、蒸汽、纯水的流量。
当导体在磁场中切割磁力线时,电磁流量计会在导体中产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度和导体垂直于磁场运动的速度成正比。同样,当导电流体在磁场中垂直流动并切割磁感应力线时,也会在管道两侧的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则确定,感应电势的大小由以下公式确定:
ex=BDV-式(1)中,ex-感应电势,v;b——磁感应强度,TD——管道内径,MV——液体的平均流量,m/s然而,体积流量qv等于流体的流量V与管道截面积的乘积( d)/4。将公式(1)代入该公式,得到Qv=( d/4b) * ex-formula (2)。
从上式可以看出,当管径d固定,磁感应强度b保持不变时,测得的体积流量与感应电势成线性关系。如果在管道两侧插入电极,就可以引入感应电势Ex,通过测量电势就可以得到体积流量。
根据法拉第电磁感应原理,在垂直于测量管轴线和磁力线的管壁上安装一对检测电极。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,由两个检测电极检测,其值与流量成正比,为:e=b v d k,其中:e-感应电势;k系数与磁场分布和轴向长度有关;b——磁感应强度;v——导电液体的平均速度;d-电极间距;(测量管子的内径)
传感器将感应电势e作为流量信号,并将其传输至转换器。经过放大、变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵液晶显示瞬时流量和累计流量。转换器具有4~20mA输出、报警输出和频率输出,配有RS-485等通信接口,支持HART和MODBUS协议。注:不同电磁流量计的参数略有不同,使用时请查阅说明书。
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,垂直于磁场方向放置内径为D的非磁性管道。当导电液体以V的流速在管道中流动时,导电流体切割磁力线。如果在管道横截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极,可以证明只要管道内的速度分布是轴对称的,就会在两个电极之间产生感应电动势:
E=KBDv (3-36),其中V是管道横截面上的平均速度,K是仪器常数。可以得出管道的体积流量为:qv=eD/4KB (3-37)。从上式可以看出,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,与其他物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。
需要注意的是,为了使方程(3-37)严格成立,电磁流量计的测量条件必须满足以下假设:磁场是均匀分布的恒定磁场;被测流体的速度分布是轴对称的;被测液体无磁性;被测液体的电导率均匀且各向同性。二、特点1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力、电导率变化的影响;
2、测量管内无阻流件,无压力损失,对直管段要求低。它对泥浆测量有独特的适应性;3、合理选择传感器内衬和电极材料意味着良好的耐腐蚀性和耐磨性;4、变频器采用新颖的励磁方式,功耗低,零点稳定,精度高。流量范围可达150:1;5、转换器可与传感器集成或分离;
6、转换器采用16位高性能微处理器,2x16LCD显示,参数设置方便,编程可靠;7、流量计是一个双向测量系统,有三个累加器:正向累计、反向累计和差值累计;可显示正反向流量,有多种输出:电流、脉冲、数字通讯、HART;8、转换器采用表面贴装技术(SMT),具有自检和自诊断功能;
9、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力、电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流量成线性关系,因此测量精度高。10、测量管路中通畅的部分,因此没有额外的压力损失;测量管路中没有运动部件,因此传感器的使用寿命极长。
11、由于感应电压信号是在充满磁场的整个空间内形成的,并且是管道载体表面上的平均值,所以传感器要求的直管段较短,长度为管道直径的5倍。12、转换器采用最新最先进的单片机(MCU)和表面贴装技术(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,参数设置方便。点击中文液晶显示累计流量、瞬时流量、流量、流量百分比等。
13、双向测量系统,可测量顺流和逆流。采用特殊的生产工艺和优质材料,确保产品性能长期稳定。三、注意事项
1、 精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精度等级,做到经济合算。
比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合,应该选择精度等级高些,如1.0级、0.5级,或者更高等级; 用于过程控制的场合,根据控制要求选择不同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量,无需做精确控制和计量的场合,可以选择精度等级稍低的,如1.5级、2.5级,甚至4.0级,这时可以选用价格低廉的插入式电磁流量计。
2、测量介质流速、仪表量程与口径测量一般的介质时,电磁流量计的满度流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内选用,范围比较宽。
选择仪表规格(口径)不一定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能保证时,需要缩小仪表口径,从而提高管内流速,得到满意测量结果。
3、尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备,以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。
4、应尽量安装在干燥通风之处,避免日晒雨淋,环境温度应在-20+60,相对湿度小于85%。5、流量计周围应有充裕的空间,便于检测与维修。
以上就是关于关于电磁流量计的工作原理是什么,关于电磁流量计的工作原理的知识,希望能够帮助到大家!
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