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电磁式流量计的工作原理

  • 发表时间:2020-09-23
  • 来源:江苏红器自动化设备有限公司
电磁式流量计测量通道为平直平直管内无阻探头,因不易堵塞,适用于测量含固体颗粒或纤维的液-固二相流体,如纸浆、煤水、矿浆、泥浆、污水等。电磁式流量测试仪不产生压力损失,只需同长度管道的沿边阻力即可检测,节能效果显著,适合于要求阻力损失小的大管径供水管道。测量的体积流量,实际上并不受流体密度,粘性,温度,压力和电导率的明显影响(只要高于某个阈值)。前置直管段与大多数流量计相比,要求更低。电磁式流量计的量程范围大,一般为1~1,可供选择的量程大。满度液流速度可以选择在~10m/s范围内。一些仪表可以根据需要增大或缩小现场流量(如装有4位数的电位器设定仪表常数),而不需要取下作离线实流校准。
电磁式流量计的作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路采用永久磁铁实现,其优点是结构简单,受交流磁场干扰较小,但通过测量导管内的电解液极化容易,使正极被负离子包围,负极被正离子包围,即电极的极化现象,造成两电极间的内阻增大,从而严重影响仪器的正常工作。管径越大,永久磁铁相应越大,体积庞大且不经济,因此电磁流量计一般采用交变磁场方式,并由50HZ工频电源激励。
计量管道:
这样做的目的是使被测导电液体通过。在通过测量导管时,为了使磁力线通过测量导管,磁通量被分流或短路,测量导管必须采用无磁导、导电率低、导热率低及机械强度低的材料,并选用无磁导的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等材料。
电极化
它的作用是使感应电势信号与测量信号成比例。该电极通常采用无磁导的不锈钢制造,并且必须与内衬齐平,以便流体通过时不受阻碍。其安装位置宜与管道垂直,以免沉淀物堆积在管道上,影响测量精度。
机壳:
由铁磁材料制成,外罩为配有励磁线圈,并隔离了外部磁场的干扰。
内衬:
所测导管内侧及法兰密盖均为全绝缘电衬。其作用是提高测量导管的抗腐蚀能力,防止金属测量导管的感应电势短路,使测量导管直接与被测液体接触。内衬材料多为耐腐蚀,耐高温,耐磨损的聚四氟乙烯塑料,陶瓷等。
转换器:
液流产生的感应电势信号非常微弱,受各种干扰因素的影响很大,这种转换器的作用就是把感应电势信号放大并转化为统一的标准信号,同时抑制主要干扰信号。该课题的目的是将电极检测到的感应电位信号Ex经过放大,转化为统一的标准直流信号。
特性。
不受流体密度,粘度,温度,压力和导电性变化的影响;
测量管内无阻滞流动件,无压损,直管段要求低。其浆液含量测定的适应性;
合理选择传感器内衬及电极材料,具有较好的耐腐蚀性和耐磨性;
转换器采用新颖的励磁方式,低功耗,零位稳定,高精度。流动幅度可以达到150比1;
转换器可以和传感器组成一个整体,也可以是分离的形式;
转换器采用16位高性能单片机,2x16LCD显示,参数设置简单,编程可靠;
流量计是一种双向测量系统,装有三种积分装置:前向总流量、后向总流量和差分总流量;能显示正、反流量,并有多种输出:电流、脉冲、数字通信、HART;
该转换器采用了表面安装技术(SMT),具有自检自诊功能;
测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力、电导率等因素的影响,感应器感应电压信号与平均流速呈线性关系,测量精度较高。
测量管路中无阻流件,因此没有额外的压力损失;测量管路中无运动部件,因此传感器使用寿命极长。
由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的,是管道载面的平均信号,所以传感器需要的直管段更短,管长5倍的管道直径。
该转换器采用国际先进的单片机(MCU)和表面安装技术(SMT),具有性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设定方便等特点。按下中文显示液晶,显示累计流量,瞬间流量,流量速度,流量百分比等等。
双向测量系统,可对正向流量、反向流量进行测量。使用独特的生产工艺和高品质的原料,保证产品性能长期稳定。
它的工作原理就是电磁感应定律。所以EMR是EMR干扰噪声的第一个来源;由被测流体介质特性引起的电化学干扰噪声是EMR干扰燥声的第二个来源;电源干扰噪声,如EMR供电电源的电压和频率波动,是EMR干扰噪声的第三个来源。上述三种干扰噪声的来源,机制,特征各不相同。不同的电磁流量计,所采用的抗干扰措施也不相同。电磁式流量计的发展史就是抗干扰技术的发展史。追溯到1832年,英国物理学家法拉第构思出地球磁场,用来测量泰晤土河的流速,并进行了实地试验,结果失败。其主要原因是由于直流励磁磁场中流体介质的极化效应和热电效应的存在,使流量信号电势被干扰噪声淹没。短路时流速信号电势,再加上当时的流量技术远未达到消除各种干扰噪声和高阻信号测量的水平。
感应式电磁流量计可用于被测流体温度过高或对电极有强烈腐蚀作用的场合(图2)。B为匝数相等的两个交流激磁线圈(如图所示截面),线圈间为串联,但各自的电流方向相反。在静液状态下,通过感应线圈C的合成磁通量为零,因此线圈内没有感应的交流电动势。感应线圈在流体流动时会产生交变的电动势,它的大小与流动的速度成正比。根据这个原则,还有许多改进的方案。举例来说,当将一方向相反的感应线圈串在其对称的两面时,磁线就会向流动方向移动(图3),这样两面感应线圈的电动势就不会为零,从而间接地表征了流动的大小。
电磁式流量计的管路中没有其他元件,因此,除了测量导电流体的流量外,还可以测量各种粘度的非导电液体(加入了易电离物质)的流量。电磁流量计常用于核能工业。
传统的管道式电磁流量计,口径一般能达到DN15-DN1200,而采用大口径的,更适合于采用插入式电磁流量计,口径理论上能达到DN200-DN2000。电磁流量计按其精度等级可将其划分为若干级;现在市场上常见的管路电磁流量计,精度等级一般都是相同的,一般都是能够达到级别和级别的,精度可以说是非常高,在一些对精度要求较高的场合中,如加药控制、流量测量等方面的应用比较多。此外,有些口径较大,多用插入式电磁流量计测量,而插入式,由于安装方式不同,且流量范围较大,测量精度也相对较差。一般说来,只有等级或等级。还有电磁式流量计的内衬和电极。电磁式流量计衬里材料的选择应根据被测介质的腐蚀性而定。