摘要:流量(liàng)傳感器是(shi)把流過管(guǎn)道内的導(dǎo)電液體的(de)體👄積流🥰量(liàng)轉換爲線(xian)性電信号(hao)的
流量計(jì)
。其轉換原(yuán)理是法拉(la)第電磁感(gǎn)應定律,即(jí)導體通過(guò)✌️磁💯場,切割(ge)電磁線,産(chan)生電動勢(shì)。流量傳感(gǎn)器的磁場(chang)🎯是通✨過勵(lì)磁實現的(de),分直流勵(lì)磁、交流勵(li)磁和低頻(pin)🌈方波勵磁(ci)。其結構簡(jian)單說是由(you)流量傳✉️感(gan)器和變送(song)器組成。
1概(gai)述
電磁流(liu)量計
是基(ji)于法拉第(di)電磁感應(ying)定律工作(zuò)的,用來測(ce)量電導率(lü)大于5us/cm的導(dǎo)電液體的(de)流量,是一(yī)種測量導(dao)電介質流(liú)量的儀表(biao)。除了可以(yǐ)💜測量一般(ban)導電液體(ti)的流量外(wai),還可以用(yong)于測量強(qiang)酸堿等腐(fu)蝕性液體(tǐ)和均勻含(hán)有液💯固兩(liǎng)相懸浮的(de)液體🥵,如泥(ní)、礦、紙漿等(deng)。
采用電磁(ci)感應原理(li)測量流體(tǐ)流速的電(dian)磁流量計(jì),在管♌道的(de)兩側加一(yi)個磁場,被(bèi)測介質流(liu)過管道就(jiù)🐪切割磁力(li)線,在兩個(ge)檢測電極(jí)上産生感(gǎn)應電勢,其(qí)大小正比(bi)于流體的(de)運動速度(du)。可以用于(yú)測量酸堿(jiǎn)鹽溶液、水(shui)煤漿、礦漿(jiang)🏃、合成纖維(wéi)漿和感光(guang)乳膠等流(liu)量 [1] 。
2技術原(yuán)理
2.1 工作原(yuan)理
電磁流(liú)量計的工(gong)作原理是(shì)基于法拉(lā)第電磁感(gan)應🤟定律。在(zài)電磁流量(liàng)計中,測量(liàng)管内的導(dao)電介質相(xiàng)當于法🔱拉(la)第試驗中(zhong)的導電金(jin)屬杆,上下(xià)兩端的兩(liang)個💋電磁線(xiàn)圈産生恒(héng)定磁場。當(dang)有導電介(jiè)質流過時(shi),則會産生(shēng)感應電壓(yā)。管道内部(bù)的兩個電(diàn)極測量産(chǎn)生🤞的感應(yīng)電壓。測量(liang)管道通過(guò)不導電的(de)内襯(橡膠(jiāo),特氟隆等(deng))實現與流(liú)體和測量(liàng)電極的電(dian)磁隔離。
2.2 測(cè)量原理
根(gēn)據法拉第(di)電磁感應(yīng)定律,當一(yi)導體在磁(cí)場中運動(dòng)切割磁力(li)線時,在導(dǎo)體的兩端(duān)即産生感(gǎn)生電勢e,其(qi)方向由右(you)手定則确(que),其大小與(yu)磁場的磁(cí)感應強度(dù)B,導體在磁(ci)場内的長(zhang)⛹🏻♀️度L及導體(tǐ)運動速度(dù)u成正比,如(rú)果B,L,u三者互(hu)相垂直,則(zé)e=Blu。
與此相仿(páng),在磁感應(ying)強度爲B的(de)均勻磁場(chǎng)中,垂直于(yú)💚磁場方向(xiang)放一個内(nei)徑爲D的不(bu)導磁管道(dào),當導電液(ye)♉體在📞管道(dào)♋中以流速(sù)u流動時,導(dǎo)電流體就(jiu)切割磁力(li)👄線。如果在(zai)管道截面(mian)上垂直于(yu)磁場的🌍直(zhí)徑兩端安(ān)裝一對電(dian)極則可以(yi)證明,隻要(yao)🌂管道内流(liu)速分布爲(wei)軸對稱分(fen)布,兩電極(jí)之間也産(chǎn)生感應電(dian)動勢:e=BD式中(zhōng)‼️,爲管道截(jie)面✍️上的平(ping)均流速。由(you)此可得管(guan)道的體積(ji)流量爲:qv=4BLV/πD2由(you)上式可見(jian),體積流量(liàng)qv與感應電(diàn)動勢e和測(ce)量管内徑(jìng)D呈線性關(guān)🌈系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強度B成反(fan)🐉比,與其他(tā)物理參數(shù)無關,這就(jiu)是電磁流(liú)量計的測(ce)量原理。
需(xū)要說明的(de)是,要使式(shì)qv=4BLV/πD2嚴格成立(li),必須使電(dian)磁流量計(ji)測💔量條件(jiàn)滿足下列(liè)假定:
(1)磁場(chǎng)是均勻分(fen)布的恒定(dìng)磁場;
(2)被測(ce)流體的流(liu)速軸對稱(cheng)分布;
(3)被測(cè)液體是非(fēi)磁性的;
(4)被(bèi)測液體的(de)電導率均(jun1)勻且各向(xiang)同性 [2] 。
3電磁(cí)流量計特(tè)點?
(1)測量精(jing)度不受流(liu)體密度、黏(nian)度、溫度、壓(ya)力和電導(dǎo)率變化💋的(de)🏒影響,傳感(gan)器感應電(diàn)壓信号與(yǔ)平均流速(su)呈線性關(guān)系,因此🙇♀️測(ce)量精度高(gāo)。
(2)測量管道(dào)内無阻流(liú)件,因此沒(mei)有附加的(de)壓力損失(shī);測♈量管道(dào)内無可動(dong)部件,因此(cǐ)傳感器壽(shòu)命極長。
(3)由(yóu)于感應電(dian)壓信号是(shi)在整個充(chong)滿磁場的(de)空間中形(xíng)成的,是管(guan)道載面上(shàng)的平均值(zhí),因此傳感(gǎn)器所需的(de)直管段較(jiào)短,長度爲(wèi)5倍的管道(dào)直徑。
(4)傳感(gǎn)器部分隻(zhī)有内襯和(he)電極與被(bei)測液體接(jiē)觸,隻要合(hé)理選擇電(dian)極和内襯(chen)材料,即可(kě)耐腐蝕和(he)耐磨損。
(5) LDE轉(zhuan)換器采用(yong)單片機(MCU)和(he)表面貼裝(zhuang)技術(SMT),性能(neng)可靠,精度(dù)高,功耗💃低(dī),零點穩定(ding),參數設定(ding)方便。點擊(jī)中文顯示(shi)LCD,顯示累積(ji)流😍量,瞬時(shí)流量、流速(sù)、流量百分(fen)比等。
(6)雙向(xiang)測量系統(tǒng),可測正向(xiang)流量、反向(xiàng)流量。采用(yòng)特殊的生(shēng)産工藝和(hé)優質材料(liao),确保産品(pin)的性能在(zai)長時候内(nei)保持穩定(ding) [3] 。
4安裝時需(xū)注意的事(shi)項
電磁流(liu)量傳感器(qi)外殼防護(hu)等級一般(ban)是IP65(國際GB4208外(wai)殼防護等(deng)級——防塵防(fang)碰水級),其(qí)安裝主要(yao)要求是:
(1)變(bian)送器可垂(chui)直,水平,傾(qīng)斜安裝,應(ying)保證滿管(guǎn)條件,即應(yīng)安裝在🤟任(rèn)何時候測(cè)量導管内(nèi)部能充滿(man)液體,以✉️防(fang)止由于測(ce)量導管内(nèi)沒🥰有液體(ti)而指針不(bú)在零位💰造(zao)成的🧡錯覺(jiao)。最好垂直(zhi)👣安裝,使液(yè)體自下而(er)上流經儀(yi)表,如不🆚能(néng)垂直安裝(zhuang)時,也可以(yǐ)水平安裝(zhuang),但要使🍓兩(liang)電極在同(tóng)✂️一水平而(ér)上。
(2)變送器(qi)和轉換器(qì)必須使用(yong)同一電源(yuan)。
(3)變送器上(shang)遊側應有(you)不小于5D的(de)直管段,當(dang)有閥門,擴(kuo)大管時應(ying)♈加長到10D。上(shang)遊的截止(zhi)閥應全開(kai),不能全開(kai)時,閥應按(an)截流方向(xiang)(即插入方(fang)向)和電極(jí)軸成45度的(de)角設置。調(diao)節閥💃🏻應裝(zhuang)在下遊側(ce)。爲防止🚩液(yè)體擾動,擴(kuò)大管的圓(yuán)錐角應小(xiǎo)于15度。
(3)傳感(gan)器應安裝(zhuang)在幹燥通(tōng)風的地方(fang),避免潮濕(shi)、容易積🌐水(shui)受🔱淹,還🌈應(yīng)避免陽光(guāng)直射和雨(yǔ)水直接淋(lín)澆。
(4)盡可能(néng)避免安裝(zhuang)在周圍環(huán)境溫度過(guo)高的地方(fāng)。
(5)安裝傳感(gǎn)器的管道(dào)上應無較(jiao)強的漏電(dian)流,應盡可(ke)能地遠離(li)♉有強電磁(cí)場的設備(bei),如大機電(diàn)、大變壓器(qì)等,以免引(yǐn)起電磁場(chǎng)🔞幹擾:
(6)安裝(zhuāng)傳感器的(de)管道或地(di)面不應有(yǒu)強烈的震(zhèn)動,特别是(shì)🏃🏻♂️一體型儀(yi)表;
(7)安裝傳(chuan)感器的地(di)點要考慮(lü)工作人員(yuan)現場維修(xiū)的空間。
5電(dian)磁流量計(jì)的投運步(bu)驟
(1)打開閥(fá)門,使液體(tǐ)充滿系統(tǒng)。
(2)排除洩露(lù)點。如法蘭(lán)一側出現(xiàn)洩露,可将(jiang)對側法蘭(lán)
螺栓每次(cì)松半扣,同(tong)時相應上(shang)緊洩露側(cè)螺栓。
(3)排除(chu)系統内殘(can)留氣體。
(4)接(jie)通變送器(qì)和轉換器(qì)的電源,通(tōng)電預熱。
(5)關(guan)閉閥門,使(shi)變送器内(nei)充滿液态(tai)。
(6)檢查調整(zheng)轉換器零(líng)點。
(7)重新打(dǎ)開閥門,達(da)到100%流量,檢(jian)查輸出是(shì)否正确和(he)穩定。
6結束(shù)語
現如今(jīn)我國多數(shu)工廠是采(cai)用國産電(diàn)磁流量計(ji),其性能📱指(zhi)标🔞較以往(wang)有了較大(da)進步,但和(he)國外産品(pǐn)相比還💜有(you)進步的空(kōng)間,所以提(ti)高電磁流(liu)量計的測(cè)量精度和(he)質量,降低(di)維護費用(yong),是現階段(duàn)以及今後(hòu)的主要發(fā)展方向。
以(yi)上内容源(yuán)于網絡,如(rú)有侵權聯(lián)系即删除(chú)!
|