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電磁流量計

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電磁流量計的工作原理,局限性,优缺点及如何使用

來源:作者:发表时间:2020-03-11 10:23:32

 電磁流量計是一種體積流量計,非常適用于廢水應用和其他需要低壓降並具有適當液體電導率的應用。

該設備沒有任何活動部件,因此無法與碳氫化合物和蒸餾水一起使用。電磁流量計也易于维护。

電磁流量計

電磁流量計原理

基于法拉第定律的電磁流量計原理

電磁流量計根据法拉第电磁感应定律工作。根據該原理,當導電介質通過磁場B時,會産生電壓E,該電壓E與介質的速度v,磁場的密度和導體的長度成正比。

電磁流量計理论

在電磁流量計中,将电流施加到安装在流量計主體内部或外部的线圈,以产生磁场。流經管道的液體充當導體,並感應出與平均流速成比例的電壓。

該電壓由安裝在電磁流量計主體中的感應電極檢測,並發送到變送器,變送器根據管道尺寸計算體積流量。

在數學上,BG真人大游可以將法拉第定律陳述爲

E与V x B x L成正比

[E是在導體中産生的電壓,V是導體的速度,B是磁場強度,L是導體的長度]。

使用電磁流量計测量的液体流量必须导电是非常重要的。法拉第定律表明,信號電壓(E)取決于平均液體速度(V),導體的長度(D)和磁場強度(B)。因此,將在管的橫截面中建立磁場。

電磁流量計动画

基本上,當導電液體流過磁場時,會感應出電壓。爲了測量該産生的電壓(與流動的液體的速度成正比),使用了兩個彼此相對安裝的不鏽鋼電極。

然後將放置在流量計內部的兩個電極連接到具有處理信號能力的高級電子電路。處理後的信號被饋送到微處理器,該微處理器計算液體的體積流量。

電磁流量計公式:

電磁流量計使用法拉第电磁感应定律进行流量测量。法拉第定律指出,每当长度为“ l”的导体以垂直于磁场“ B”的速度“ v”运动时,就会在相互垂直的方向上感应出电动势“ e”,其方向为

e = Blv…(eq1)

其中
B =磁通密度(Wb / m2)
l =导体长度(m)
v =导体速度(m / s)

體積流量Q由下式給出

Q =(πd2/ 4)v…(eq2)

其中
d =管的直径
V =流的平均速度(导体速度在这种情况下)

從方程式(eq1)

v = e / Bl

Q =πd2e/ 4Bl

Q =柯

其中K是米常數。

因此,體積流量與感應電動勢成正比在实际应用中,BG真人大游必须在供应商目录/手册中提供的電磁流量計中输入仪表常数“ K”。

電磁流量計的局限性

(i)被測物質必須是導電的。因此,它不能用于計量具有非常低電導率的氣體和蒸汽,石油産品以及類似液體的流量。

(ii)爲使儀表對液體電阻的變化不敏感,電極之間的液體有效電阻不應超過外部電路阻抗的1%。

(iii)這是非常昂貴的設備。

(iv)由于儀表總是測量體積率,因此液體中任何懸浮物的體積都將包括在內。

(v)爲避免夾帶空氣引起的任何麻煩,將流量管安裝在水平管道中時,電極應在水平直徑上。

(vi)由于只能通過停止流量來對設備進行零位檢查,因此需要隔離閥,並且可能還需要一個旁路,在零位檢查期間可以通過該旁路引導流量。

(vii)如果在流量計的上遊安裝了調節閥,則管道必須充滿。

電磁流量計的优点

(i)流量的障礙幾乎爲零,因此這種類型的儀表可用于測量重的懸浮液,包括泥漿,汙水和木漿。

ii)除了流量計所使用的直管長度外,這種類型的流量計沒有壓頭損失。

(iii)它們不受上遊流動擾動的影響很大。

(iv)它們實際上不受密度,粘度,壓力和溫度變化的影響。

(v)电力要求可能较低(15或20 W),特别是对于脉冲直流类型。

(vi)這些儀表可用作雙向儀表。

(vii)該儀表適用于大多數酸,堿,水和水溶液,因爲所選襯裏材料不僅是良好的電絕緣體,而且具有耐腐蝕性能。

(viii)儀表廣泛用于泥漿服務,不僅因爲它們的阻塞少,而且因爲某些襯裏(例如聚氨酯,氯丁橡膠和橡膠)具有良好的耐磨性或耐蝕性。

(ix)它們能夠處理極低的流量。

電磁流量計的缺点

(i)這些儀表只能用于具有適當電導率的流體。

(ii)精度在5%的流量範圍內僅爲±1%。

(iii)勵磁線圈和電路的尺寸和成本並未與它們的管孔尺寸成比例地增加。因此,小尺寸的儀表笨重且昂貴。

電磁流量計的应用

这种電磁流量計是非侵入式的,通常可用于任何具有高于10微西门子/厘米的合理电导率的流体。

沙水泥浆,煤粉,泥浆,污水,木浆,化学药品,大型管道中蒸馏水以外的水,热流体,特别是食品加工行业中的高粘度流体,低温流体可以通过電磁流量計计量。

如何使用電磁流量計

電磁流量計测量管道中导电液体(例如水,酸,苛性碱和浆液)的速度。当液体的电导率大于约5μS/ cm时,電磁流量計可以正确测量。请小心,因为在低电导率的流体(例如去离子水,锅炉给水或碳氢化合物)上使用電磁流量計会导致流量計关闭并测量零流量。

流量計不會阻塞流量,因此可用于清潔,衛生,肮髒,腐蝕性和磨蝕性液體。電磁流量計可以应用于导电液体,因此,由于碳氢化合物和气体分别具有非导电性质和气态,因此无法使用該技术对其进行测量。

電磁流量計不需要太多的上游和下游直线运行,因此可以安装在相对较短的流量計中。電磁流量計通常需要从電磁流量計电极的平面测量的上游直行径的3-5直径和下游直行径的0-3直径。

在水,廢水,采礦,礦物加工,電力,紙漿和造紙以及化學工業中發現髒液體的應用。水和廢水的應用包括在水/廢水區之間的總管中液體的保管轉移。

電磁流量計用于水处理厂,以测量经过处理和未经处理的污水,工艺用水,水和化学药品。采礦和礦物加工行業的應用包括工藝用水,工藝漿料流和重介質流。

在適當注意結構材料的情況下,可以測量高腐蝕性液體(例如酸和苛性堿)和研磨漿的流量。腐蝕性液體的應用通常在化學工業過程中以及大多數工業中使用的化學進料系統中發現。在采礦,礦物加工,紙漿和造紙以及廢水處理行業中通常可以找到漿液應用。

電磁流量計通常用于重力输送液体的地方。确保流量計的方向使流量計完全充满液体。无法确保流量計完全充满液体会严重影响流量测量。

在真空条件下操作電磁流量計时,请特别小心,因为在真空条件下,某些電磁流量計衬套可能会塌陷并被吸入管道中,从而严重损害流量計。

請注意,在貌似沒有受到真空服務的管道(例如,氣體可能凝結的管道(通常在異常情況下))中,可能會發生真空情況。

 

同樣,電磁流量計中的温度过高(即使在异常情况下也会短暂出现)会导致流量計永久损坏。