概述
電磁流量計(jì)(Electromagnetic Flowmeters,簡稱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)展起來的新型流量測量儀表。
電磁流量計(jì)測量管內(nèi)*流動(dòng)部件,無壓損,量程比為100:1,流速為0.1-10m/s ;適用的工業(yè)管徑范圍寬,3m,直管段要求較低;可測量正向總量、反向總量及差值總量;輸出信號(hào)和被測流量成線性,精確度較高,可達(dá)0.2、0.5級(jí);測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;可測量電導(dǎo)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。
工作原理
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比,由下式確定:Ex=BDV (公式1)
Ex—感應(yīng)電勢,V; B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,T
D— 管道內(nèi)徑,m; V—液體的平均流速,0.1-10m/s
體積流量Q等于流體的流速V與管道截面積3.14D²/4的乘積,將公式1代入該式得:
Q=(3.14D/4B)* Ex (公式2)
由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí),被測體積流量與感應(yīng)電勢呈線性關(guān)系,若在管道兩側(cè)各插入一根電極,就可引入感應(yīng)電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。將感應(yīng)電勢Ex作為流量信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換、濾波等信號(hào)處理后,可以顯示出瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4-20mA輸出、報(bào)警輸出、頻率輸出、RS-485通訊接口,根據(jù)需要還可支持HART協(xié)議。
電磁流量計(jì)組成
電磁流量計(jì)是由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里、轉(zhuǎn)換器組成。
磁路系統(tǒng):作用是產(chǎn)生均勻的磁場,一般采用交變磁場,且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的;
測量導(dǎo)管:作用是讓被測導(dǎo)電液體通過,多選用不導(dǎo)磁的不銹鋼材料;外殼用鐵磁材料制成,是勵(lì)磁線圈的外罩,并隔離外磁場的干擾;
電極:作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號(hào),根據(jù)測量介質(zhì)的不同,有多種不導(dǎo)磁電極材料供選擇,常用的是316L電極;
襯里:在測量導(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,作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性,防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(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、橡膠、陶瓷等;
轉(zhuǎn)換器:將感應(yīng)電動(dòng)勢轉(zhuǎn)換成有用信號(hào)并顯示出來,輸出各種二次信號(hào),轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型。
電磁流量計(jì)型號(hào)及功能選擇