电磁流量计测量原理
1.测量管组件为了保证磁力线顺利穿过测量管进入被测导电流体,测量管必须采用非导磁材料加工,这是因为导磁材料将会造成磁力线畸变,磁感应强度B的方向在被测流体中发生改变。其次,为了减小电磁涡流,测量管一般要采用高阻抗材料。另外,为了防止电极上的感应电流被金属管壁短路,测量管内壁必须镶装高强度绝缘衬里,衬里材料应选择耐腐蚀、耐高温、耐磨损材料制成。2.励磁系统励磁系统由励磁线圈、高磁导率铁心、磁扼组成。根据测量管径大小有以下几种结构。1)变压器结构测量管径小于10mm的传感器一般采用这种形式,如图8-6所示这种结构通过测量管的磁通量较大,在两电极间产生的感应电动势也大,测量分辨率高。若测量管径较大,通过的漏磁和磁通量增加,干扰信号也同时增加,传感器的稳定性降低,所以这种结构仅适用于小口径测量管。2)集中绕组结构该结构一般用于测量管径10-1OOmm的电磁传感器上,励磁绕组被制成两只无骨架马鞍型线圈,放置在测量管的上下两侧,为了防止磁力线散射,外围加装一层厚为O.5mm的高磁导率砂钢片组成高斯屏蔽圈。另外,为了保证磁场均强性,在绕组间增加了两对磁靴。3)分布绕组结构这种结构一般用于测量管径大于100mm以上的电磁传感器上,励磁绕组分层绕制成马鞍型,疏密程度不等,致密的绕组放置于靠近电极处,稀疏的绕组放置于其他部位,目的是保持磁场均一性。绕组外层加一磁轭,由于测量管外壁均布有励磁线圈,所以无需加装磁靴。另外,因分布绕组式可减少仪表体积,故大口径电磁流量计一般采用这种结构。3.电极组件一般情况下电极与被测导电流体接触,当流体切割磁力线时,在两电极间产生感应电动势E,如图8-8所示。特殊情况下,为避免电极污染,可采用电容式电磁流量计,即将电极隐藏于衬里内部,不与被测导电流体接触。这种流量计的电极与衬里、导电流体形成一个电容,当流体作为电介质流动时,引起两电极间电容量交替变化,从而导致感应电动势E的变化。
电磁流量计工作原理:电磁流量计根据法兰第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线想垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为 :E=B*V*D*K
其中,E为感应电势,B为磁感应强度,V为导电液体平均流速;D为电极间距;K为磁场分布于轴向长度有关的系数;
传感器将感应电动势作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。
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