液體流量計結構及原理
液體流(liú)量計的結構主要由磁路係統、測量導管、電*、外殼、襯裏和轉換器等部分(fèn)組成。
磁路係統:其作用是產生均勻的直流(liú)或交流磁場。直流(liú)磁路用永久磁鐵來實現,其優點是結構(gòu)比較簡單,受交(jiāo)流(liú)磁場的幹擾較小,但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質(zhì)液體*化,使正(zhèng)電*被負離子包圍,負電*被正離子包圍(wéi),即電*的*化(huà)現象(xiàng),並導致兩電*之產蝗內阻增大,因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時,永久磁鐵相(xiàng)應也很大,笨重且不經濟,所以液體流量計一般采用(yòng)交變磁場,且是50HZ工頻電源激勵產生的。
測量導管:其作用是讓被測導電性液(yè)體(tǐ)通過。為了使磁(cí)力線通過測量導管時磁通量被分(fèn)流或短(duǎn)路,測量導(dǎo)管必(bì)須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有(yǒu)一定機械(xiè)強度的材料製成(chéng),可選用不導磁的不鏽鋼、玻璃(lí)鋼(gāng)、高(gāo)強度塑料、鋁等。
電*:其(qí)作用是引出和被測(cè)量成正比的感(gǎn)應(yīng)電勢信(xìn)號。電*一般用非導磁的不鏽鋼製成,且(qiě)被(bèi)要求與襯裏齊平,以便流體通過時不受(shòu)阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直(zhí)方向,以防止沉澱物堆積在其(qí)上麵而影響測量精度。
外殼:應用鐵磁材料製成,是分配(pèi)製度勵磁線圈的外罩,並隔離(lí)外磁場的幹(gàn)擾(rǎo)。
襯裏(lǐ):在測量導管的內(nèi)側及(jí)法蘭密封麵上,有一層完整的電絕緣襯裏。它直接接觸被測液體,其作用是增加測量導管的耐腐蝕性,防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測量導管管(guǎn)壁短路。襯裏材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶(táo)瓷等。
轉換器:由液體流動產生的感應電(diàn)勢信號十分(fèn)微弱,受各種幹擾因素的影響(xiǎng)很大,轉換(huàn)器的作用就是將感應電勢信號放大並轉換成統一的標準信號並(bìng)抑製主要的幹擾信號。其任務是把電*檢測到的感應電勢信號Ex經放大轉換成統一的標準直(zhí)流信號。
液體流量計是利用電磁感應原理,測出流體在電磁場(chǎng)中流動(dòng)而產生的感應電(diàn)壓(yā),從而得出流量的儀器。
液體流量計能夠測量所有具有(yǒu)導電性的液體(tǐ),目前已經開發的產品中,從2.5mm小口徑到2000mm以上的大流量都能夠測量,被廣泛使用。
測(cè)量原理
液體流量(liàng)計利用了法(fǎ)拉*定律,即當在磁場中流過液體時,由電磁感應而產生的電動勢與流速成比例。根據弗萊明(Fleming 英1849~1945)的右(yòu)手法則,電動勢的方(fāng)向與液體(tǐ)流(liú)動(dòng)方向(xiàng)及磁場方(fāng)向均成直角。通過安裝(zhuāng)在(zài)測量管內的一(yī)對電*可以測出產生的電動勢。
圖中電動勢E的大小可用下(xià)列公式表示:
體積流量Q等於管道(dào)的橫截麵積×平均流速:
因此,從這些公式得出:
通過公(gōng)式(4)可看出,電動(dòng)勢E與體積流量(liàng)成比例。
檢測器的結構如上(shàng)圖所示,在由(yóu)聚四氟乙烯、橡膠、陶瓷等的絕緣物作襯裏或鑄(zhù)模加(jiā)工的測量管中,安裝獲取電動勢的電*。測量管的外側安裝勵磁線圈和磁心。
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