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        分體式電磁流量計

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        對分體式電磁流量計產品設計和使用中的誤差調節有正確的認識

        來源:www.housetremont.com作者:發表時間:2020-11-21 10:15:15

        很好部分概述。
        電磁式流量計的特性和工作原理
        科學技術的飛速進步也同時帶動了儀器儀表行業的發展,雖然分體式電磁流量計的測量原理比較簡單,采用的是電磁感應技術,但分體式電磁流量計真正大規模地應用在生產實踐中還是從20世紀50~60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的。近年來,隨著集成電路和數字技術、因特網技術、物聯網技術的蓬勃發展,分體式電磁流量計也進入了快速發展的后起之秀,其產品的應用領域也越來越廣泛。電磁式流量計的優點是對液體有較強的適應能力,與其他類型的儀器相比具有較高的適應能力和準確度,在現代工業生產中,它的應用非常廣泛,它幾乎是一種用來測量液體流量的儀器,在各種不同的工業環境中,如煤漿用電磁式流量計、污水用電磁式流量計、自來水用電磁式流量計等,都有大量的應用,本文針對電磁式流量計的特點和工作原理,提出電磁式流量計在測量煤漿流量時存在的誤差。本文對本儀器在測量中出現誤差的原因進行了主要分析,并提出了加強技術改進,促使分體式電磁流量計更多地應用于各個領域和行業。
         
        第二,測量流量的意義。
        為滿足各行各業、各種工作條件下對流體流量測量的需求,儀器儀表研究所研制了各種原理的流量計,并在國內每年生產廠家為市場提供一種新型流量計。曾經難于解決的流量測量問題,現在已經得到解決。特別是近30年來,微電子技術、計算機技術和通信技術的發展,使得流量測量儀器出現了一次飛躍,儀器的功能更加豐富,可靠性大大提高,測量精度也有了大幅提高,于是出現了科氏力級0.1級的質量流量計,精度大于±0.3%R的分體式電磁流量計等等。根據統計,目前市場上能買到的流量計種類多達百余種,各種不同類型的流量計相互競爭,并以其特有的優勢占有一定的市場份額。直到今天,任何一種應用到今天,都是因為它們在某些方面具有比較優勢,而且在競爭中獲勝的新銳企業并不完美,不能指望一個流量計能夠覆蓋所有的應用領域。
        關于分體式電磁流量計的特性、工作原理及測量范圍。
         
        ㈠分體式電磁流量計。
        用流量計來計量能源,往往與企業效益直接相關,是進行貿易結算的依據,進行能源科學管理,提高經濟效益的重要手段。電磁式流量計圖1(ElectromagneticFlowmeter)是根據法拉第電磁感應定律對導管中導電介質的體積流量進行測量的感應式儀器,它采用單片機嵌入技術實現數字勵磁,同時在電磁式流量計上采用CAN現場總線。該傳感器由直接與管道介質接觸的傳感器和上端信號轉換器組成,其工作原理是根據法拉第電磁感應定律,測量電導率大于5μs/cm的導電液體的流量,同時也是一種導電介質流量測量儀器。除可測量一般導電液體的流量外,還可測量強酸、強堿等強腐蝕性液體以及均含液固兩相懸浮液,如泥漿、礦漿、紙漿等。
         
        ㈡分體式電磁流量計的分類。
        電磁式流量計的類型:一組,插入,分組。
        驗證方法:管道校準法。
        其工作原理:是根據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線垂直的管壁上安裝一對探測電極,當導電液體沿著測量管軸線移動時,磁力線被導電液體切割,產生感應電勢。其中最大的有在線和離線校驗。
        線上檢測:用外夾超聲波流量計對分體式電磁流量計測量的管路進行比對檢測,以驗證分體式電磁流量計是否有偏偏。此法準確度較低,只能定性判斷。
         
        脫機檢查:即在校準裝置上檢查,一般介質為水。定標裝置有兩種類型:容積式標準裝置和稱重標準裝置。經過校準,可使被測分體式電磁流量計的測量精度精確。
         
        按照管路和流量傳感器的類型,分為螺紋連接(油任連接的高壓分體式電磁流量計)、夾持型(分體式電磁流量計)、法蘭型(電磁式)、衛生型(電磁式)和插入型(電磁式)。按照傳感器裝配方式將轉換器分為分體式和單體式。
         
        根據是否與被測液體接觸分為接觸式和非接觸式兩種。
        根據流量傳感器結構的不同,分為短管式和插入式(EMI)。
        根據使用情況的分類,有防侵水、防爆水、衛生、通用型和潛水型,可用于測量明渠流量(明渠流量計)。
        根據激磁電流模式,分體式電磁流量計分為直流激磁、交流激磁、低頻矩形波激磁、雙頻激磁。
        根據輸出信號的連接方式,分體式電磁流量計的激磁(或電源)聯接方式分為四線制、二線制。
         
        電磁式流量計是利用導電體在磁場中運動,產生感應電動勢,然后與電流大小成正比,通過測量電流的大小來反映管路電流的原理而制成的。它具有較高的測量精度和靈敏度。工業界通常用來測量水,礦漿等介質的流量。可以測量2米管直徑,且壓損極小。但是,低導電性介質,如氣體、蒸汽等,則無法使用。
         
        電磁式流量計成本較高,信號易受到外磁場的干擾,影響了其在工業管流測量中的廣泛應用。因此,產品在不斷改進更新,向微機化方向發展。
         
        現代化工業生產中,流動工質的溫度、壓力等工作參數不斷提高,高溫高壓條件下,直接式質量流量計由于材料、結構等原因,使用難度大,而間接式質量流量計由于受濕度、壓力的限制,使用時受到濕度、壓力的限制,使用效果往往不好。所以在工業生產中廣泛采用了壓力溫度補償式質量流量計。可以將其視為一種間接式質量流量計,而不是配以密度計,而是利用溫度、壓力和密度之間的關系,將溫度、壓力信號通過函數轉化為密度信號,乘體積流量得到質量流量.目前溫度、壓力補償式質量流量計雖然已實用化,但當被測介質參數變化很大或變化很快時,難以或不可能進行適當的補償,因此,對在實際生產中應用的質量流量計和密度計,還有待進一步研究。
         
        ㈢分體式電磁流量計的工作原理。
        電磁力表的測量原理是基于法拉第電磁感應定律。該流量計的流量管內壁襯有絕緣材料,為非導磁合金短管。通過沿管徑方向穿過管壁的兩個電極,從而將測量管固定。其電極頭和內襯的內表面基本齊平。在雙向方波脈沖激勵下,連續線圈在與測量管軸線垂直的方向產生一個通量密度為B的工作磁場。這時,如果有一定導電率的流體通過測量管,就會切割磁力線,使其感應到電動勢E。電位E與磁通量成正比,測量了管道內徑d與平均流速v之積;電位E(流量信號)由電極探測,并通過電纜傳送到轉換器。該轉換器將收到的流量信號放大處理后,即可顯示流體流量,同時可輸出脈沖、模擬電流信號,以進行流量調節和控制。
        式中:E=KBdv,E-電極之間的信號電壓(v);B-磁通密度(T);d-測量管道直徑(m);以及V-平均速度(m/s)。由E=KBdv可知,由于激勵電流是恒流,所以B也是恒流,因此體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應信號電壓E與體積Q成線性關系。所以,只需測量E即可確定流量Q,這就是分體式電磁流量計的基本原理。
         
        這種分體式電磁流量計的工作原理如圖2所示:
         
        電磁流量計工作原理
        ㈣電磁流量計的量程范圍。
        被測介質的流速一般在2~4m/s之間,特殊情況下,低流速不能小于0.2m/s,高流速不能大于8m/s。當含有固體顆粒時,為了防止內襯和電極的過度磨損,常用的流速應該小于3m/s,對于電磁流量計粘滯流體,可以選擇2m/s以上的流速,較大的流速可以自動消除粘附在電極上的現象,有利于提高測量精度。
         
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