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電磁流量計的工作原理
瀏覽次數:2586發(fā)布日期:2021-01-06

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行流量測量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,可測流量范圍大。大流量與小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,可達3m,輸出信號和被測流量成線(xiàn)性,精確度較高,可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當導體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí),在導體中會(huì )產(chǎn)生感應電勢,感應電勢的大小與導體在磁場(chǎng)中的有效長(cháng)度及導體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運動(dòng)的速度成正比。同理,導電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應力線(xiàn)時(shí),也會(huì )在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應電勢。感應電勢的方向由右手定則判定,感應電勢的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感應電勢,V;
B—磁感應強度,T
D—管道內徑,m
v—液體的平均流速,m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD²)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)
由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應強度B不變時(shí),被測體積流量與感應電勢呈線(xiàn)性關(guān)系。若在管道兩側各插入一根電極,就可引入感應電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。
據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿測量管軸線(xiàn)運動(dòng)時(shí),導電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢,此感應電勢由兩個(gè)檢測電極檢出,數值大小與流速成正比例,其值為:
E=B·V·D·K
式中: E-感應電勢;
K-與磁場(chǎng)分布及軸向長(cháng)度有關(guān)的系數;
B-磁感應強度;
V-導電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內直徑)
傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號處理后,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。

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