電磁流量計(jì)的工作原理及組成結(jié)構(gòu)
電磁流量計(jì)的工作原理及組成結(jié)構(gòu)
1、工作原理
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理如圖1 所示。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E，它與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)電液體平均流速v 成一D比例關(guān)系:E =KBDv
式中: E———導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，V;
K———比例系數(shù)，在管道內(nèi)徑D 和磁感應(yīng)強(qiáng)度
B 不變的情況下，K 為常數(shù)，1;
B———磁感應(yīng)強(qiáng)度，T;
D———測(cè)量管內(nèi)徑，m;
v———導(dǎo)電液體平均流速，m/s。
電磁流量計(jì)利用上述函數(shù)關(guān)系推導(dǎo)出v = E /( KBD) ，實(shí)際測(cè)得的是液體流速v，再通過(guò)被測(cè)介質(zhì)的體積流量QV = πD2 v /4，計(jì)算導(dǎo)電流體介質(zhì)的流量。
2、計(jì)量系統(tǒng)組成
電磁流量計(jì)主要由兩部分組成: 流量傳感器和信號(hào)變送器，如圖2 所示。傳感器上的勵(lì)磁線圈接受變送器傳輸來(lái)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào); 信號(hào)變送器則將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)轉(zhuǎn)換為流量信號(hào)或模擬量信號(hào)送至控制系統(tǒng)。電磁流量計(jì)按組成方式分為一體式和分體式。
電磁流量計(jì)穩(wěn)定工作另外一個(gè)重要條件是接地。當(dāng)流體流動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，以導(dǎo)電流體本身作為參考電位，在測(cè)量管一側(cè)電極產(chǎn)生正電勢(shì)，另一側(cè)產(chǎn)生負(fù)電勢(shì)，形成電勢(shì)差。但此電動(dòng)勢(shì)信號(hào)一般只有幾毫伏，易受外界干擾。為防止干擾，將參考電位接入大地作為零電位，..傳感器輸出..穩(wěn)定的信號(hào)。傳感器和轉(zhuǎn)換器的接地端必須與被測(cè)介質(zhì)同電位，才能構(gòu)成對(duì)稱的輸入輸出回路。
3、系統(tǒng)特性
電磁流量計(jì)的主要特點(diǎn)如下: ①不同于差壓式、容積式流量計(jì)，電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻流部件，壓損很小，適用于大口徑管道; ②不受測(cè)量介質(zhì)的溫度、壓力、密度、黏度參數(shù)變化影響，不需要進(jìn)行修正和補(bǔ)償，僅僅要求測(cè)量介質(zhì)的電導(dǎo)率σ＞5 μS /cm;③量程比寬，輸出信號(hào)和流量成線性關(guān)系; ④測(cè)量精度高，可達(dá)到±( 0．1%～ 0．5%) ; ⑤安裝要求低，前后直管段要求低，一般滿足前直管段管徑D前≥5D，后直管段管徑D后≥2D 即可; ⑥性價(jià)比較高，使用范圍廣，合理選用襯里材料和電極材質(zhì)可以測(cè)量各種腐蝕性介質(zhì)的流量。需要注意的是，電磁流量計(jì)不能測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，也不適用于測(cè)量含有氣體的介質(zhì)，這樣會(huì)引起測(cè)量數(shù)據(jù)的大幅波動(dòng)。
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