電磁流量計測量原理
1.測量管組件為了保證磁力線順利穿過測量管進入被測導電流體,測量管必須采用非導磁材料加工,這是因為導磁材料將會造成磁力線畸變,磁感應強度B的方向在被測流體中發生改變。其次,為了減小電磁渦流,測量管一般要采用高阻抗材料。另外,為了防止電極上的感應電流被金屬管壁短路,測量管內壁必須鑲裝高強度絕緣襯里,襯里材料應選擇耐腐蝕、耐高溫、耐磨損材料制成。2.勵磁系統勵磁系統由勵磁線圈、高磁導率鐵心、磁扼組成。根據測量管徑大小有以下幾種結構。1)變壓器結構測量管徑小于10mm的傳感器一般采用這種形式,如圖8-6所示這種結構通過測量管的磁通量較大,在兩電極間產生的感應電動勢也大,測量分辨率高。若測量管徑較大,通過的漏磁和磁通量增加,干擾信號也同時增加,傳感器的穩定性降低,所以這種結構僅適用于小口徑測量管。2)集中繞組結構該結構一般用于測量管徑10-1OOmm的電磁傳感器上,勵磁繞組被制成兩只無骨架馬鞍型線圈,放置在測量管的上下兩側,為了防止磁力線散射,外圍加裝一層厚為O.5mm的高磁導率砂鋼片組成高斯屏蔽圈。另外,為了保證磁場均強性,在繞組間增加了兩對磁靴。3)分布繞組結構這種結構一般用于測量管徑大于100mm以上的電磁傳感器上,勵磁繞組分層繞制成馬鞍型,疏密程度不等,致密的繞組放置于靠近電極處,稀疏的繞組放置于其他部位,目的是保持磁場均一性。繞組外層加一磁軛,由于測量管外壁均布有勵磁線圈,所以無需加裝磁靴。另外,因分布繞組式可減少儀表體積,故大口徑電磁流量計一般采用這種結構。3.電極組件一般情況下電極與被測導電流體接觸,當流體切割磁力線時,在兩電極間產生感應電動勢E,如圖8-8所示。特殊情況下,為避免電極污染,可采用電容式電磁流量計,即將電極隱藏于襯里內部,不與被測導電流體接觸。這種流量計的電極與襯里、導電流體形成一個電容,當流體作為電介質流動時,引起兩電極間電容量交替變化,從而導致感應電動勢E的變化。
電磁流量計工作原理:電磁流量計根據法蘭第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線想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運動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數值大小與流速成正比例,其值為 :E=B*V*D*K
其中,E為感應電勢,B為磁感應強度,V為導電液體平均流速;D為電極間距;K為磁場分布于軸向長度有關的系數;
傳感器將感應電動勢作為流量信號,傳送到轉換器,經放大,變換濾波等信號處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。
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