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技術(shù)文章

電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理

點(diǎn)擊次數(shù):1843 發(fā)布時間:2014-10-15

電磁流量計(jì)簡單說是由流量傳感器和變送器組成的。
流量傳感器是把流過管道內(nèi)的導(dǎo)電液體的體積流量轉(zhuǎn)換為線性電信號。其轉(zhuǎn)換原理就是的法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體通過磁場,切割電磁線,產(chǎn)生電動勢。流量傳感器的磁場是通過勵磁實(shí)現(xiàn)的,分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁?,F(xiàn)在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。
   變送器是由勵磁電路、信號濾波放大電路、A/D采樣電路、微處理器電路、D/A電路、變送電路等組成。
電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢:
  電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu),即導(dǎo)體通過磁場,切割電磁線,產(chǎn)生電動勢。流量傳感器的磁場是通過勵磁實(shí)現(xiàn)的,分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁。現(xiàn)在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。

電磁流量計(jì)的工作原理:
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)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損小,可測流量范圍大。z大流量與z小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,z大可達(dá)3m,輸出信號和被測流量成線性,度較高,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、蒸汽以及凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時,在導(dǎo)體中會產(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)動的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應(yīng)力線時,也會在管道兩邊的電上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中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,m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD²)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/4B)* Ex ---------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,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,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。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電檢出,數(shù)值大小與流速成正比例,其值為:
E=B·V·D·K
式中: E-感應(yīng)電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù);
B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;
V-導(dǎo)電液體平均流速;
D-電間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號處理后,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報(bào)警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。

               (文章來源:銘宇自控http://www.cylcaiwu.com/st264265/list_838244.html
 

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