國產(chǎn)高準電磁流量計校驗

國產(chǎn)高準電磁流量計校驗

電磁的流量計

    根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當一導體在磁場中運動切割磁力線時，在導體的兩端即產(chǎn)生感生電勢e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場的磁感應(yīng)強度B，導體在磁場內(nèi)的長度L及導體的運動速度u成正比，如果B，L, u三者互相垂直，則e= Blu。與此相仿，在磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一一個內(nèi)徑為D的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速u流動時，導電流體就切割磁力線。如果在管道截面上重直于磁場的直徑兩端安裝- - 對電極，則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布，兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動勢:e=BD.式中，為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:qv=rDU".由上式可見，體積流量qv與感應(yīng)電動勢c和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場的磁感應(yīng)強度B成反比，與其它物理參數(shù)無關(guān)。這就是電磁流量計的測量原理。需要說明的是，要使式qv= πDU~嚴格成立，必須使測量條件滿足下列假定:

      ①磁場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:

      ④被測液體的電導率均勻A.各向同性。勵磁方式，

      勵磁方式即產(chǎn)生磁場的方式。由前述可知，為使式qv =πDU~嚴格成立，第1個必須滿足的條件就是要有一個均勻恒定的磁場。為此，就需要選擇一種合適的勵磁方式。口前，一般有三種勵碰方式，即直流勵做、交流勵磁和低頻方波勵磁?，F(xiàn)分別予以介紹。

      直流勵磁方式用直流電產(chǎn)生磁場或采用水久磁鐵，它能產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的大優(yōu)點是受父流電磁場干擾彤響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是，使用直流磁場易使通過測管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)生正負離子。在電場力的作用下，負離子跑向正極，正離子跑向負極。這樣，將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響電磁流量計的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等。2.交流勵磁

    電磁流量計（Electromagnetic Flowmeters，簡稱EMF）是20世紀50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。 電磁流量計是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理， 根據(jù)導電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導電流體流量的一種儀器。

    磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用久磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負離子包圍，負電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時，久磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟，所以電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。

    測量導管：其作用是讓被測導電性液體通過。為了使磁力線通過測量導管時磁通量被分流或短路，測量導管必須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成，可選用不導磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等。

    電極：其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。

    外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。

    襯里：在測量導管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。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)電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

優(yōu)點：

      直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優(yōu)缺點，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點，盡量避免它們的缺點，70 年代以來，人們開始采用低頻方波勵磁方式，其頻率通常為工頻的1 / 4-1/ 10。在半個周期內(nèi)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場，它具有直流勵磁的特點，受電磁干擾影響很小。從整個時間過程看,方波信號又是一.個交變的信號,所以它能克服直流勵滋易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。因此，低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式，目前已在電磁流量計上廣泛的應(yīng)用。概括- -下，電磁流量計具有如下幾個優(yōu)點:

    ①電磁流量計能避免交流磁場的正交電磁干擾;②電磁流量計消除由分布電容引起的工頻干擾;

    ③電磁流量計抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流;④電磁流量計排除直流勵磁的極化現(xiàn)象。電磁流量計工作原理及選型

    電磁流量計的概念

    電磁流量計(簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的-"種丈量導電液體體積流量的儀表。50年代初電磁流量計(EMF)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，70年代后期泛起鍵控低頻矩形波激磁方式，逐漸替換早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式,儀表機能有了很大進步，得到更為廣泛的應(yīng)用。近年來，發(fā)展速度較快，2005 年產(chǎn)量估計在20萬臺以上。目前，大口徑電磁流量計較多應(yīng)用于給排水工程，中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所。如丈量造紙產(chǎn)業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學產(chǎn)業(yè)的強侵蝕液以及鋼鐵產(chǎn)業(yè)高爐風口冷卻水控制和監(jiān)漏，長間隔管道煤的水力輸送的流量丈量和控制。小口徑、微小口徑電磁流量計則常用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、食物產(chǎn)業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所。

工作原理

流量測量

    電磁流量計包含變送器和傳感器，它們共同測量流量。 電磁流量計的傳感器采用直通連接，可測量流體在流經(jīng)管道時產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。 變送器測量傳感器產(chǎn)生的電壓，將該電壓轉(zhuǎn)換成流量，然后再將流量測量值傳送到控制系統(tǒng)。

感應(yīng)電壓

    電磁流量計利用一組線圈和一對電極進行流量測量。 儀表的線圈由變送器通過施加的電流驅(qū)動。 通電后，兩個線圈之間產(chǎn)生磁場。 當管道充滿且流體開始流動時，磁場中的力導致流體中帶負電荷和正電荷的顆粒在穿過磁場時產(chǎn)生分離。 這種分離作用在電極和傳感器之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

法拉第定律

    電磁流量計背后的流量原理稱為法拉第定律，其數(shù)學表達式定義為 E=BDV。感應(yīng)電壓 (E) 與流體通過磁場 (B) 的速度 (V) 成正比。 感應(yīng)電壓通過電極回路進入變送器。 然后，變送器將此電壓轉(zhuǎn)換成可量化的流動速度。 使用此已知速度結(jié)合管道的面積計算出流體的體積流量。

常見應(yīng)用

    電磁流量計非常適合各種行業(yè)的眾多應(yīng)用，包括制漿和造紙、冶金和礦業(yè)、給水和污水處理、食品和飲料、化工和石化以及石油天然氣。 由于電磁流量計的設(shè)計在管道中不帶來突出部位或阻礙，因此它們可適應(yīng)從潔凈液體到漿料以及高腐蝕性或研磨性流體的眾多應(yīng)用。

公司簡介

    天津佳宇自動化設(shè)備有限公司主要經(jīng)營ABB閥門定位器、西門子SIEMENS閥門定位器、山武AZBIL閥門定位器、FISHER閥門定位器、Emerson質(zhì)量流量計等產(chǎn)品，我司致力于測量儀器儀表、試驗設(shè)備的開發(fā)、集成以及國內(nèi)外眾多品牌的代理銷售工作及產(chǎn)品配套，大量現(xiàn)貨，并承接各類儀器的維修。多年來，公司憑借著良好的信譽和強大的技術(shù)實力，在激烈的市場競爭中不斷地發(fā)展和完善，成為眾多企業(yè)在生產(chǎn)、研發(fā)、品質(zhì)保障等工作中的得力合作伙伴。