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  行业资讯
电磁流量计导体在磁场中切割磁力线静止时在其两端发生感应电动势
2012-3-6 9:14:01


电磁流量计是运用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。50年代初EMF完成了工业化运用,近年来世界规模EMF产量约占工业流量仪表台数的5%~6.5%。
  70年代以来涌现键控低频矩形波激磁方法,逐步代替晚期运用的工频交换激磁方法,仪表性能有了很大进步,得到更为普遍的运用。
   2. 原理与机构
    电磁流量计的基础原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线静止时在其两端发生感应电动势。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内活动,与活动方向垂直的方向上发生与流量成比例的感应电势,电动势的方向按“弗来明右手规矩”,其值如下式
    式中 E-----感应电动势,即流量信号,V;
  k-----系数;
  B-----磁感应强度,T;
  D----测量管内径,m;
  --- 均匀流速,m/s。
    设液体的体积流量为
  ,则
  式中 K 为仪表常数,K= 4 KB/πD 。
 电磁流量计由流量传感器和转换器两大局部组成。传感器典范构造表示如图2,测量管高低装有激磁线圈,通激磁电流后发生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到转换器。激磁电流则由转换器供给。
      3、 优 点
  电磁流量计的测量通道是一段无阻流检测件的润滑直管,因不易阻塞实用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。
  电磁流量计不发生因检测流量所造成的压力丧失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能后果明显,关于请求低阻力丧失的大管径供水管道最为适宜。
  电磁流量计所测得的体积流量,实践上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只有在某阈值以上)变更明显的影响。
   与其余大局部流量仪表相比,前置直管段请求较低。
  电磁流量计测量规模度大,通常为20:1~50:1,可选流量规模宽。满度值液体流速可在0.5~10m/s内选定。有些型号仪表可在现场依据须要扩张和减少流量(例如设有4位数电位器设定仪表常数)不用取下作离线实流标定。
  电磁流量计的口径规模比其余种类流量仪表宽,从几毫米到3m。可测正反双向流量,也可测脉动流量,只有脉动频率低于激磁频率很多。仪表输入实质上是线性的。
     易于抉择与流体接触件的材料种类,可运用于侵蚀性流体。
      4、 缺 点
  LDE不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。
  通用型电磁流量计因为衬里材料和电气绝缘材料限制,不能用于较低温度的液体;有些型号仪表用于过低于室温的液体,因测量管外凝露(或霜)而损坏绝缘。
    5、 分 类
  场上通用型产品和特别型仪表能够从不同角度分类。
  如按激磁电流方法划分,有直流激磁、交换(工频或其余频率)激磁、低频矩形波激磁和双频矩形波激磁。几种激磁方法的波形见图3。
  按输入信号连线和激磁(或电源)连线的制式分类,有四线制和二线制。
  按转换器与传感器组装方法分类,有分别型和一体型。
  按流量传感器与管道衔接方法分类,有法兰衔接、法兰夹装衔接、卫生型衔接和螺纹衔接。
  按流量传感器电极能否与被测液体接触分类,有接触型和非接触型。按流量传感器构造分类,有短管型和拔出型。
  按用处分类,有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和潜水型等。
  6. 选用斟酌要点
  6.1 运用概略
 电磁流量计运用范畴普遍。大口径仪表较多运用于给排水工程。中小口径罕用于固液双相等难测流体或高请求场合,如测量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强侵蚀液以及钢铁工业高炉风口冷却水掌握和监漏,长间隔管道煤的水力保送的流量测量和掌握。小口径、渺小口径罕用于医药工业、食品工业、生物工程等有卫生请求的场合。
  6.2精度等级和功用
 市场上通用型LDE的性能有较大区别,有些精度高、功用多,有些精度低、功用简朴。精度高的仪表基础误差为(±0.5%~±1%)R,精度低的仪表则为(±1.5%~±2.5%)FS,两者价钱相差1~2倍。因而测量精度请求不很高的场合(例如非贸易核算仅以掌握为目标,只请求高牢靠性和优异反复性的场合)选用高精度仪表在经济上是不合算的。
  有些型号仪表宣称有更高的准确度,基础误差仅(±0.2%~±0.3%)R,但有严厉的安装请求和参比条件,例如环境温度20~22℃,前后置直管段长度请求分手大于10D,3D(通常为5D,2D)甚至提出流量传感器要与前后置直管组成一体在流量规范安装上作实流校准,以增添夹装不善的影响。因而在多种型号抉择对比时不要单纯只看高指标,要具体浏览制作厂样本或解释书做综合剖析。
   市场上电磁流量计的功用区别也很大,简朴的就只是测量单向流量,只输入模仿信号带动后位仪表;多功用仪表有测双向流、量程切换、高低限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量盘算、主动核查和故障自诊断、与上位机通讯和静止组态等。有些型号仪表的串行数字通讯功用可选多种通讯接口和专用芯片(ASIC),以衔接HART协定体系、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。
  6.3流速、满度流量、规模度和口径
  选定仪表口径不肯定与管径雷同,应视流量而定。流程工业保送水等粘度不同的液体,管道流速个别是经济流速1.5~3m/s。LDE用在这样的管道上,传感器口径与管径雷同即可。
  电磁流量计满度流量时液体流速可在1~10m/s规模内选用,规模是对比宽的。上限流速在原理上是不受限制的,但是通常倡议不超越5m/s,除非衬里材料能蒙受液流冲洗,实践运用很少超越7m/s,超越10m/s则更为稀有。满度流量的流速上限个别为1m/s,有些型号仪表则为0.5m/s。有些新建工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系,从测量精度角度斟酌,仪表口径应改用小于管径,以异径管衔接之。
  用于有易粘附、沉积、结垢等物资的流体,选用流速不低于2m/s,最好进步到3~4m/s或以上,起到自打扫、避免粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体,罕用流速应低于2~3m/s ,以下降对衬里和电极的磨损。
  在测量靠近阈值的低电导液体,尽能够选定较低流速(小于0.5~1m/s),因流速进步活动噪声会增添,而涌现输入晃动景象。
  电磁流量计的规模度是对比大的,通常不低于20,带有量程主动切换功用的仪表,可超越50~100。
  海内能够供给的定型产品的口径从10mm到3000mm,随然实践运用还是以中小口径居多,但与大局部其余原理流量仪表(如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等)相比,大口径仪表占领较大比重。某企业近万台仪表中,50mm以下小口径、65~250mm中口径、300~900mm大口径、1000mm以上超大口径分手占37%、45%、15%和3%。
  6.4液体电导率
  运用电磁流量计的前提是被测液体必需是导电的,不能低于阈值(即上限值)。电导率低于阈值会发生测量误差直至不能运用,超越阈值即便变更也能够测量,示值误差变更不大,通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间,视型号而异。运用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其散布电容,制作厂运用解释书中通惯例定电导率绝对应的信号线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10-8S/cm的液体。
  工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1S/cm之间,运用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过高攀不能运用。从材料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,以为不能运用,但是实践任务中会碰到因含有杂质而能运用的实例,这类杂质对增添电导率有利。关于水溶液,材料中的电导率是用纯水配比在试验室测得的,实践运用的水溶液能够用工业用水配比,电导率将比查得的要高,也有利于流量测量。