電磁給水流量計原理圖
電磁給水(shuǐ)流量計是根據法拉*電磁感應定律進行流量測量的流量計。電磁給水流量計的(de)優點是壓損*小,可測流量範圍(wéi)大。*大流量(liàng)與*小流量(liàng)的比值一般為20:1以上,適用(yòng)的工業管徑範圍寬,*大可達(dá)3m,輸出信號和(hé)被測流量成線性,精確度較高,可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、汙水、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、蒸汽以及純淨水(shuǐ)的流量。
當(dāng)導體在磁場中作切割磁(cí)力線運動時,在導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應電(diàn)勢(shì)的(de)大(dà)小與導體在磁場中的有效長度及導體在磁場中作垂直於磁場方向運動的速度(dù)成正比。同理,導電流體在磁場中作垂(chuí)直方向流動而切割磁(cí)感應力線時,也會在管道兩邊的(de)電*上產生感應電勢。感應電(diàn)勢的方向由右手定(dìng)則判定,感應電勢的大小由下(xià)式確定:
Ex=BDv----式(1)
式中Ex-感應電勢,V;
B-磁(cí)感應強(qiáng)度,T
D-管道內徑,m
v-液體的(de)平均流速,m/s
然(rán)而體積流量qv等於流體的流速v與管(guǎn)道截麵積(πD²)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/4B)* Ex----式(2)
由上式(shì)可知,在管道直徑D己定且保持磁感應強度B不變時,被(bèi)測體積流量與感應電勢呈線性關係。若在管道兩側各插入一根(gēn)電*,就可引入感應電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。
據法拉*電磁感應原理,在與測(cè)量管軸線和磁(cí)力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測電*,當導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產生感(gǎn)應電勢(shì),此感應電勢由兩個檢測電*檢出,數值大小(xiǎo)與流速成正比例,其值(zhí)為:
E=B·V·D·K
式中:E-感應電勢;
K-與磁場分布及軸(zhóu)向長度有關的係數;
B-磁感應強度;
V-導電液體平均流速;
D-電*間距(jù);(測量管內(nèi)直徑)
傳感器(qì)將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經放大,變換濾(lǜ)波等信號(hào)處(chù)理後,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器(qì)有4~20mA輸(shū)出,報(bào)警輸出及(jí)頻率輸出,並設有RS-485等通訊接口(kǒu),並支持HART和MODBUS協議。
注:不同電磁給水流量計參數略有(yǒu)差異,使(shǐ)用時(shí)請務必查看說明書。
根據法拉*電磁感應定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為(wéi)B的均勻磁場中,垂(chuí)直於磁場方向放一個內徑為D的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速v流動時,導電流體就切割(gē)磁(cí)力線.如(rú)果在管道截麵上垂直於磁場的直徑兩端安裝一(yī)對電*則可以證明,隻要管道(dào)內流(liú)速分布為軸對稱分布,兩電*之間產生感生電動勢:
e=KBDv (3-36)
式中,v為管道截麵上的平均流速,k為(wéi)儀表常數。由此可得管道的(de)體積(jī)流量為:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑D成線性關係,與磁場的磁感應強度(dù)B成(chéng)反比,與其它物理(lǐ)參數無關。這就是電磁給水流量計的測量原理(lǐ)。
需要說明的是,要使式(3-37)嚴格成立,必須使電磁給(gěi)水流量計測量(liàng)條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場;
②被測流體的流速軸對稱分布;
③被測液體是非磁性的(de);
④被測液體的(de)電導率均勻且各向同性。
上一(yī)篇(piān):主給水流(liú)量計的主要作用