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電磁流量計(jì)原理及應(yīng)用

閱讀:1971發(fā)布時(shí)間:2009-3-3

電磁流量計(jì)原理及應(yīng)用
作者:不詳 來(lái)源:網(wǎng)上收集 更新日期:2009-2-23 閱讀次數(shù): 5
電磁流量計(jì)原理(一)  
1. 概 述 
  
電磁流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50年代初EMF實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用,近年來(lái)世界范圍EMF產(chǎn)量約占工業(yè)流量?jī)x表臺(tái)數(shù)的5%~6.5%。

    70年代以來(lái)出現(xiàn)鍵控低頻矩形波激磁方式,逐漸替代早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式,儀表性能有了很大提高,得到更為廣泛的應(yīng)用。

2. 原理與機(jī)構(gòu) 

 EMF的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示,導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng),與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì),電動(dòng)勢(shì)的方向按“弗來(lái)明右手規(guī)則”,其值如下式

 
式中 E-----感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即流量信號(hào),V;
k-----系數(shù);
B-----磁感應(yīng)強(qiáng)度,T;
D----測(cè)量管內(nèi)徑,m;
--- 平均流速,m/s。   
設(shè)液體的體積流量為
,則 
式中 K 為儀表常數(shù),K= 4 KB/πD 。
 
  EMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。傳器典型結(jié)構(gòu)示意如?,測(cè)量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量管,一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應(yīng)電勢(shì),送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。  

3、 優(yōu) 點(diǎn)  
  
EMF的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管,因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體,如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。

   EMF不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失,儀表的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力,節(jié)能*,對(duì)于要求低阻力損失的大管徑供水管道zui為適合。

   EMF所測(cè)得的體積流量,實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率(只要在某閾值以上)變化明顯的影響。

   與其他大部分流量?jī)x表相比,前置直管段要求較低。
   EMF測(cè)量范圍度大,通常為20:1~50:1,可選流量范圍寬。滿度值液體流速可在0.5~10m/s內(nèi)選定。有些型號(hào)儀表可在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量(例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù))不必取下作離線實(shí)流標(biāo)定。

EMF的口徑范圍比其他品種流量?jī)x表寬,從幾毫米到3m。可測(cè)正反雙向流量,也可測(cè)脈動(dòng)流量,只要脈動(dòng)頻率低于激磁頻率很多。儀表輸出本質(zhì)上是線性的。

  易于選擇與流體接觸件的材料品種,可應(yīng)用于腐蝕性流體。


4、 缺 點(diǎn)  
  
EMF不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品和有機(jī)溶劑等。不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。

   通用型EMF由于襯里材料和電氣絕緣材料限制,不能用于較高溫度的液體;有些型號(hào)儀表用于過(guò)低于室溫的液體,因測(cè)量管外凝露(或霜)而破壞絕緣。


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