國(guó)產(chǎn)高準(zhǔn)電磁流量計(jì)校驗(yàn)
國(guó)產(chǎn)高準(zhǔn)電磁流量計(jì)校驗(yàn)
電磁的流量計(jì)
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)，在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢(shì)e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度L及導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度u成正比，如果B，L, u三者互相垂直，則e= Blu。與此相仿，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速u流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線。如果在管道截面上重直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝- - 對(duì)電極，則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布，兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):e=BD.式中，為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:qv=rDU".由上式可見，體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)c和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比，與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。需要說(shuō)明的是，要使式qv= πDU~嚴(yán)格成立，必須使測(cè)量條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng):②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;③被測(cè)液體是非磁性的:
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻A.各向同性。勵(lì)磁方式，
勵(lì)磁方式即產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式。由前述可知，為使式qv =πDU~嚴(yán)格成立，第1個(gè)必須滿足的條件就是要有一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng)。為此，就需要選擇一種合適的勵(lì)磁方式。口前，一般有三種勵(lì)碰方式，即直流勵(lì)做、交流勵(lì)磁和低頻方波勵(lì)磁。現(xiàn)分別予以介紹。
直流勵(lì)磁方式用直流電產(chǎn)生磁場(chǎng)或采用水久磁鐵，它能產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng)。這種直流勵(lì)磁變送器的大優(yōu)點(diǎn)是受父流電磁場(chǎng)干擾彤響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是，使用直流磁場(chǎng)易使通過(guò)測(cè)管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解，產(chǎn)生正負(fù)離子。在電場(chǎng)力的作用下，負(fù)離子跑向正極，正離子跑向負(fù)極。這樣，將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴(yán)重影響電磁流量計(jì)的正常工作。所以，直流勵(lì)磁一般只用于測(cè)量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等。2.交流勵(lì)磁
電磁流量計(jì)（Electromagnetic Flowmeters，簡(jiǎn)稱EMF）是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測(cè)量?jī)x表。 電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理， 根據(jù)導(dǎo)電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。
磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用久磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí)，久磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng)，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。
測(cè)量導(dǎo)管：其作用是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)。為了使磁力線通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路，測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。
電極：其作用是引出和被測(cè)量成正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過(guò)時(shí)不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測(cè)量精度。
外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵(lì)磁線圈的外罩，并隔離外磁場(chǎng)的干擾。
襯里：在測(cè)量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測(cè)液體，其作用是增加測(cè)量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
優(yōu)點(diǎn)：
直流勵(lì)磁方式和交流勵(lì)滋方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn)，盡量避免它們的缺點(diǎn)，70 年代以來(lái)，人們開始采用低頻方波勵(lì)磁方式，其頻率通常為工頻的1 / 4-1/ 10。在半個(gè)周期內(nèi)，磁場(chǎng)是恒穩(wěn)的直流磁場(chǎng)，它具有直流勵(lì)磁的特點(diǎn)，受電磁干擾影響很小。從整個(gè)時(shí)間過(guò)程看,方波信號(hào)又是一.個(gè)交變的信號(hào),所以它能克服直流勵(lì)滋易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。因此，低頻方波勵(lì)磁是一種比較好的勵(lì)磁方式，目前已在電磁流量計(jì)上廣泛的應(yīng)用。概括- -下，電磁流量計(jì)具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
①電磁流量計(jì)能避免交流磁場(chǎng)的正交電磁干擾;②電磁流量計(jì)消除由分布電容引起的工頻干擾;
③電磁流量計(jì)抑制交流磁場(chǎng)在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流;④電磁流量計(jì)排除直流勵(lì)磁的極化現(xiàn)象。電磁流量計(jì)工作原理及選型
電磁流量計(jì)的概念
電磁流量計(jì)(簡(jiǎn)稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的-"種丈量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50年代初電磁流量計(jì)(EMF)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，70年代后期泛起鍵控低頻矩形波激磁方式，逐漸替換早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式,儀表機(jī)能有了很大進(jìn)步，得到更為廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，發(fā)展速度較快，2005 年產(chǎn)量估計(jì)在20萬(wàn)臺(tái)以上。目前，大口徑電磁流量計(jì)較多應(yīng)用于給排水工程，中小口徑常用于固液雙相等難測(cè)流體或高要求場(chǎng)所。如丈量造紙產(chǎn)業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)侵蝕液以及鋼鐵產(chǎn)業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長(zhǎng)間隔管道煤的水力輸送的流量丈量和控制。小口徑、微小口徑電磁流量計(jì)則常用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、食物產(chǎn)業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所。
工作原理
流量測(cè)量
電磁流量計(jì)包含變送器和傳感器，它們共同測(cè)量流量。 電磁流量計(jì)的傳感器采用直通連接，可測(cè)量流體在流經(jīng)管道時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。 變送器測(cè)量傳感器產(chǎn)生的電壓，將該電壓轉(zhuǎn)換成流量，然后再將流量測(cè)量值傳送到控制系統(tǒng)。
感應(yīng)電壓
電磁流量計(jì)利用一組線圈和一對(duì)電極進(jìn)行流量測(cè)量。 儀表的線圈由變送器通過(guò)施加的電流驅(qū)動(dòng)。 通電后，兩個(gè)線圈之間產(chǎn)生磁場(chǎng)。 當(dāng)管道充滿且流體開始流動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)中的力導(dǎo)致流體中帶負(fù)電荷和正電荷的顆粒在穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生分離。 這種分離作用在電極和傳感器之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
法拉第定律
電磁流量計(jì)背后的流量原理稱為法拉第定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式定義為 E=BDV。感應(yīng)電壓 (E) 與流體通過(guò)磁場(chǎng) (B) 的速度 (V) 成正比。 感應(yīng)電壓通過(guò)電極回路進(jìn)入變送器。 然后，變送器將此電壓轉(zhuǎn)換成可量化的流動(dòng)速度。 使用此已知速度結(jié)合管道的面積計(jì)算出流體的體積流量。
常見應(yīng)用
電磁流量計(jì)非常適合各種行業(yè)的眾多應(yīng)用，包括制漿和造紙、冶金和礦業(yè)、給水和污水處理、食品和飲料、化工和石化以及石油天然氣。 由于電磁流量計(jì)的設(shè)計(jì)在管道中不帶來(lái)突出部位或阻礙，因此它們可適應(yīng)從潔凈液體到漿料以及高腐蝕性或研磨性流體的眾多應(yīng)用。
公司簡(jiǎn)介
天津佳宇自動(dòng)化設(shè)備有限公司主要經(jīng)營(yíng)ABB閥門定位器、西門子SIEMENS閥門定位器、山武AZBIL閥門定位器、FISHER閥門定位器、Emerson質(zhì)量流量計(jì)等產(chǎn)品，我司致力于測(cè)量?jī)x器儀表、試驗(yàn)設(shè)備的開發(fā)、集成以及國(guó)內(nèi)外眾多品牌的代理銷售工作及產(chǎn)品配套，大量現(xiàn)貨，并承接各類儀器的維修。多年來(lái)，公司憑借著良好的信譽(yù)和強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷地發(fā)展和完善，成為眾多企業(yè)在生產(chǎn)、研發(fā)、品質(zhì)保障等工作中的得力合作伙伴。
