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高溫液體流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律

2017年08月27日 15:54:45 來源:江蘇萬圣儀表有限公司

 高溫液體流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在高溫液體流量計中,測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和測量電極的電磁隔離。
市場上高溫液體流量計的功能差別較大,簡單的就只是測量單向流量,只輸出模擬信號帶動后位儀器|儀表;多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源|穩壓器切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態等。有些型號儀表的串行數字通信功能可選多種通信接口和芯片(ASIC),以連接HART協議系統、PROFTBUS、Modbus、FF現場總線等。
 高溫液體流量計有一系列優良特性,可以解決其它流量計不易應用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。上世紀70、80年代電磁流量在技術上有重大突破,其應用十分廣泛。
高溫液體流量計優點:
測量通道是段光滑直管,不會阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等
不產生流量檢測所造成的壓力損失,節能效果好
所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;
流量范圍大,口徑范圍寬;
可應用腐蝕性流體。
高溫液體流量計缺點:
不能測量電導率很低的液體,如石油制品
不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體
不能用于較高溫度。
高溫液體流量計應用領域廣泛,大口徑儀表較多應用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測場合,如鋼鐵工業高爐風口冷卻水控制,造紙工業測量紙漿液和黑液,化學工業的強腐蝕液,有色冶金工業的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫藥工業、食品工業、生物化學等有衛生要求的場所。
1.高溫液體流量計概 述
電磁流量計(以下簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表。50年代初EMF實現了工業化應用,近年來世界范圍EMF產量約占工業流量儀表臺數的5%——6.5%。 70年代以來出現鍵控低頻矩形波激磁方式,逐漸替代早期應用的工頻交流激磁方式,儀表性能有了很大提高,得到更為廣泛的應用。
2.高溫液體流量計原理與機構
EMF的基本原理是法拉第電磁感應定律,即導體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產生感應電動勢。如圖1所示,導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內流動,與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢,電動勢的方向按“弗來明右手規則”,其值如下式 式中 E-----感應電動勢,即流量信號,V; k-----系數; B-----磁感應強度,T; D----測量管內徑,m; --- 平均流速,m/s。 設液體的體積流量為,則 式中 K 為儀表常數,K= 4 KB/πD 。 EMF由流量傳感器和轉換器兩大部分組成。傳感器典型結構示意如圖2,測量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后產生磁場穿過測量管,一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電勢,送到轉換器。激磁電流則由轉換器提供。
3、高溫液體流量計優點
EMF的測量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管,因不易阻塞適用于測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不產生因檢測流量所形成的壓力損失,儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力,節能*,對于要求低阻力損失的大管徑供水管道zui為適合。 EMF所測得的體積流量,實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率(只要在某閾值以上)變化明顯的影響。 與其他大部分流量儀表相比,前置直管段要求較低。 EMF測量范圍度大,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內選定。有些型號儀表可在現場根據需要擴大和縮小流量(例如設有4位數電位器設定儀表常數)不必取下作離線實流標定。 EMF的口徑范圍比其他品種流量儀表寬,從幾毫米到3m。可測正反雙向流量,也可測脈動流量,只要脈動頻率低于激磁頻率很多。儀表輸出本質上是線性的。 易于選擇與流體接觸件的材料品種,可應用于腐蝕性流體。
4、高溫液體流量計缺點
EMF不能測量電導率很低的液體,如石油制品和有機溶劑等。不能測量氣體、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;有些型號儀表用于過低于室溫的液體,因測量管外凝露(或霜)而破壞絕緣。
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