電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管。將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B,測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流等信號,用于流量的控制和調(diào)節(jié)。詳見圖 1 。
其數(shù)學表達式為:
E=KBdv
式中:E---------------為電極間的信號電壓(v)
B-----------------磁通密度(T)
d------------------測量管內(nèi)徑(m)
v------------------平均流速(m/s)
式中k, d為常數(shù),由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數(shù),則由E= KBdv可知,體積流量Q與信號電壓E-成正比,即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBdv可知,被測流量體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或者紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一中真正的體積流量計。對于制造商和用戶來說,只要用普通的水實際標定后就可以測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量,而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點,是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且有分高的可靠性。
■全數(shù)字量處理,抗*力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1;
■超低EMI開關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好;
■采用16位嵌入式微處理器,運算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩(wěn)定性,功耗低;
■采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高;
■管道內(nèi)無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失;
■在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程;
■測量結(jié)果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān);
■高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂;
■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出;(選配)
■具有自檢與自診斷功能;
■小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配);
■內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘,可記錄16次掉電時間。(選配);
■紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)。
表1
按儀表結(jié)構(gòu)形式渦街流量計可分為2大類,即:
■滿管式電磁流量計
廣泛測量封閉管道中的導電液體介質(zhì),包括酸、堿、鹽等強腐蝕性液體、泥漿、廢物水及固液兩相懸浮的體積流量。
■插入式電磁流量計
廣泛的適用于各種行業(yè)大口徑導電液體介質(zhì)流量計量。
①測量管內(nèi)無阻力部件,無壓力損失。
②高可靠性的外插安裝方式,傳感器的安裝、維護無需拆卸測量管,因此較適合于無法長期停水的現(xiàn)場使用,而且可以在老管道上現(xiàn)場開口安裝。
③結(jié)構(gòu)簡單,電磁流量計測量管可不用內(nèi)襯,可靠性高。
④公稱通徑范圍寬、適用于DN300~DN3000之間的所有口徑管道。
⑤一體化接地電極,實現(xiàn)儀表良好接地。
⑥傳感器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩(wěn)定、精確度高。流量范圍可達1500:1
1、測量范圍
電磁流量計有著廣泛的用途,在滿足現(xiàn)場監(jiān)測顯示的同時可輸出標準電流信號( 4-20mA ),供記錄、調(diào)節(jié)、控制用;可廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、輕紡、冶金、礦山、醫(yī)藥、造紙、給排水、食品、制糖、釀造等行業(yè)工藝管道內(nèi)導電介質(zhì)的液體流 量計量;除測量一般導電液體外,根據(jù)用戶特殊需要,還可測量導電的液固兩相流,高黏度液體及鹽類等液體的流量。
2、外型結(jié)構(gòu)
圖1
2.分體型轉(zhuǎn)換器安裝尺寸
3、電磁流量計傳感器外型尺寸表2
滿管式電磁流量計口徑的確定:請參照表3
表3
襯里材料的確定:請參照表4
表4
電極、接地環(huán)材料的確定:請參照表5
表5
特點:
? 插入式電磁流量計在大管道流量檢測中,具有安裝優(yōu)勢與價格優(yōu)勢。
? 轉(zhuǎn)換器采用優(yōu)化設(shè)計,結(jié)構(gòu)緊密,容易電氣安裝,轉(zhuǎn)換器和傳感器具有互換性,可自由變更測量范圍(0.5m/s~10m/s)。
? 儀表應(yīng)用“自動歸零”原理,消除電化學干擾信號,零點自穩(wěn)。
? 轉(zhuǎn)換器和傳感器具有多種防護等級及安裝方式,有適用于潛水安裝的IP68等級。
? 適用于水、污水、酸、強堿等導電率在5μs/cm以上的液體流量檢測,特別適用于供排水管道的流量測量。
? 流量的測量只與插入深度有關(guān),故該流量計通用性廣、互換性強,一種型號就可適用于多種規(guī)格管道的流體測量要求。