、电磁流量计的工作原理
电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律(如图1所示)。流量计的测量管是内衬 缘材料的非导磁合短管,两只电沿管径方向穿通管壁固定在测量 管上,其电头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波冲励磁时,将在与测量管轴线垂直的方向产生磁通量密度为B的工作磁场。此时,如果具有定导 电率的流体流经测量管,将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径D与平均流速V的乘积,电动势E(流量信号)由电检出并通 过电缆送转换器。转换器将流量信号放大处理后,可显示瞬时流量、总量,并能输出冲、模拟电流等信号,用于流量的控制或调节。
电动势公式为
E = 4BQ/(πD)
式中:E— 感应电动势;B— 磁感应强度;Q— 流量;D— 流量计的公称通径。
二、电磁流量计的结构、分类与选择
电磁流量计由电磁传感器和电磁流量转换器两大部分组成。
按其转换器的功能分为基型和浆液型两大类。基型适用于般过程的检测, 配用传感器口径为DN15~DN2400;浆液型适用于矿浆、纸浆及糊状液的测量,配用传感器口径为DN15~DN600。
按基型和浆液型与传感器的组成可分为体型流量计(转换器与传感器组成体)或分离型流量计(转换器与传感器分离安装)。体型流量计公称通径仅限于 DNl5~DN400,分离型流量计则包括所有通径。体型流量计可直接安装在管道上,分离型流量计可以安装在定的墙上或仪表盘上。
按安装场所不同,电磁流量计可分为普通型电磁流计和防爆型电磁流量计。
各种型号电磁流量计的流量和总量的输出、显示、报警、参数编程、通讯等功能以及计算机接口形式基本相同。典型的网络连接如图2所示。网络连接是通过条通 讯总线实现多台电磁流量计与计算机之间的通讯。电磁流量计把所测量到的流量信号转换成数字信号发送出去,采用MODBUS协议,网络上可以连接多台仪表。
三、电磁流量计的主要性点
1.结构简单可靠,无可动部件,无截流阻流部件,不存在压力损失和流体阻塞现象,直管段要求较低。
2.无机械惯性,响应快速,稳定件好,可应用于自动检测和程控系统。
3.可用于各种强酸、强碱和盐溶液等腐蚀性流体的测量,相对于涡轮和涡街流量计,不受流体密度、黏度、温度、压力和电导率的响。
4.流量范围宽(30 :1),有些厂家的产品甚可以达到1500:1,而且起始测量流速小约0.2m/s。
5.目前的电磁流量计多采用智能化设计,能显示介质流向及空管信号、具有切除小信号迁移功能。
6.可以通过电话组网,达到远程控制。
四、电磁流量计使用中的注意事项
1.对测量介质的要求:
(1)被测流体介质用必须具有导电性;
(2)被测流体介质必须充满管道;
(3)被测流介质必须均匀。
2.安装要求:
(1)应保证传感器上游少有5D(管道内径)的直管段,如上游有全开的闸阀门或调节阀,则流量计上游直管段的长度应增加到10D;流量计下游侧直管段般应大于3D;
(2)仪表安装场所的磁场应小于400A/m;
(3)易受阳光暴晒的地方应当增加遮盖设施,同时防止腐蚀性液体滴漏对仪表造成的损害;
(4)可靠测量中 重要的是电的安装,不同厂家的产品要求不同,如开封厂生产的E-mag型要求电完全浸在液体中,而义乌生产的YYD型则要根据管道的内径、管壁、过度法兰的长度计算。具体的安装方式可参照出厂说明书进行。