測量礦漿流量計的工（gōng）作原理

礦漿流量計是（shì）根據法拉*電磁感應定律進行流量測量的流量計。礦漿流量計的優點是壓損*小，可測流量範圍大。*大流量與*小流量的比值一般（bān）為20：1以上，適用的工業管徑範圍（wéi）寬，*大可達3m，輸出信號和被測流量成線（xiàn）性（xìng），精確度較高，可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、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（tǐ）、蒸汽以及純淨水的流量。

當導體（tǐ）在（zài）磁場中作切割磁力線運動時，在導體中會產生感應電勢（shì），感應電（diàn）勢的大小與導體在磁場中的有效長度及（jí）導體在磁場中作垂直（zhí）於磁（cí）場方向運動的速度成正比。同理，導電流（liú）體在磁場中作垂直方向流動而切（qiē）割磁感應力線時（shí），也會在管道兩邊的電*上產生（shēng）感應電勢。感應電勢的方向（xiàng）由右手定則判定，感應電勢（shì）的大小由下式確定：

Ex=BDv－－－－－－式（1）

式（shì）中

Ex-感應電勢，V；

B-磁感應強（qiáng）度，T

D-管道（dào）內徑，m

v-液體的平均流速，m/s

然而（ér）體積（jī）流量qv等於（yú）流體的流速v與管道截麵積（πD²）/4的乘積（jī），將式（1）代入該式得（dé）：

Qv=(πD/4B)* Ex －－－－－－式（2）

由上式可知（zhī），在管道直（zhí）徑D己定且保持磁感應強度B不變時，被測體積流量與感應（yīng）電勢呈線性關係。若在管道兩側各（gè）插入一（yī）根電*，就可引入感應電勢Ex，測量（liàng）此電（diàn）勢（shì）的大小，就可求（qiú）得體積（jī）流量。

據法拉*電磁感應原理（lǐ），在（zài）與測量管軸線和磁力線相垂直的（de）管（guǎn）壁上安裝了一（yī）對檢測（cè）電*，當導電液（yè）體沿（yán）測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產生感應電勢，此感（gǎn）應電勢由兩個檢測電*檢出（chū），數值（zhí）大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中：E－感應電勢；

K－與（yǔ）磁（cí）場（chǎng）分布及軸向（xiàng）長度有關的係數（shù）；

B－磁感（gǎn）應強度；

V－導（dǎo）電液體平均流速；

D－電*間距；（測量管內直徑）

傳感器將感應電勢E作為流量信號，傳（chuán）送到（dào）轉換器，經放（fàng）大（dà），變（biàn）換濾波（bō）等信號處（chù）理後（hòu），用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，並設有RS－485等通訊接口，並（bìng）支持HART和（hé）MODBUS協議。

注：不同礦漿流（liú）量計參數（shù）略有差異，使用時請務必查看說明書。

根據法（fǎ）拉*電磁感應定律，在（zài）磁感應強度為B的均勻（yún）磁場中，垂直於磁場方向放一個內徑為（wéi）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（tǐ）就切割磁力線。如果在管道截麵上垂直於磁場的（de）直徑兩端安裝一對電*則可以證明（míng），隻要管道內流速分布（bù）為軸對稱分布（bù），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為儀表（biǎo）常數。由此可得管道的體積流量（liàng）為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見，體（tǐ）積流（liú）量qv與感應電動勢e和測量管內（nèi）徑D成線性關（guān）係，與（yǔ）磁場的磁感應強度B成反（fǎn）比，與其它物理參數無關。這就是（shì）礦（kuàng）漿流（liú）量計的測量原理。

需要說明的是，要使式(3-37)嚴格（gé）成立，必須使礦漿流量計（jì）測量條件滿足下（xià）列假定：

①磁場是均勻分布的恒（héng）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;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

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