|
聯系(xi)方式
|
|
電話(hua)(市場部):
|
|
|
|
(拓(tuo)展部(bu)):
|
|
傳真(zhen):
|
|
郵編:211600
|
|
網(wang)址(zhi):http://yinhangzhaopin.cc
|
|
http://yinhangzhaopin.cc
|
|
E-mail:china-suke@yinhangzhaopin.cc
|
|
sukeyb@yinhangzhaopin.cc
|
|
地址(zhi):江蘇(su)省金湖縣(xian)工業園區(qu)金荷(he)路201号(hao)
|
|
|
|
您現在的(de)位置 > 首(shou)頁(ye) > 行業(ye)新聞(wen)
|
|
|
|
|
|
電(dian)磁流量(liang)計的工作原理
|
電磁(ci)流量計
（
Eletromagnetic Flowmeters
，簡(jian)稱
EMF
）
是20世(shi)紀(ji)50~60年代随着電(dian)子技術(shu)的發展(zhan)而(er)迅速發展起來的新(xin)型流量測(ce)量儀(yi)表。
電磁流量計(ji)
是根據法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)制成的，
電磁流量計
用(yong)來(lai)測量(liang)導電(dian)液體(ti)體積(ji)流量的儀表。由(you)于其獨(du)特(te)的優(you)點，
電磁(ci)流量計(ji)
目前(qian)已廣(guang)泛地被應用于工業(ye)過程中各種導(dao)電液(ye)體(ti)的(de)流量(liang)測量，如(ru)各(ge)種酸、堿、鹽等(deng)腐蝕性(xing)介質(zhi)；
電磁(ci)流量計
各(ge)種(zhong)漿液流(liu)量測量，形(xing)成了(le)獨特(te)的應用領(ling)域。
在結構(gou)上，
電磁流(liu)量計
由電(dian)磁流(liu)量傳(chuan)感器和轉(zhuan)換(huan)器兩部(bu)分組成(cheng)。傳感器安裝在工業過(guo)程管道上(shang)，它的(de)作用是将流進(jin)管道(dao)内(nei)的(de)液體體積(ji)流(liu)量值線(xian)性地變換(huan)成感生電勢信(xin)号，并(bing)通過傳輸(shu)線将此信(xin)号送到轉(zhuan)換器。轉換(huan)器安(an)裝在(zai)離傳(chuan)感器(qi)不太遠的地方(fang)，它将傳感(gan)器送(song)來的流(liu)量(liang)信号(hao)進行(hang)放大(da)，并轉(zhuan)換成(cheng)流量(liang)信号(hao)成正比(bi)的(de)标準(zhun)電信(xin)号輸(shu)出，以(yi)進行(hang)顯示，累積(ji)和調(diao)節控(kong)制。
電磁流(liu)量計
的基(ji)本原(yuan)理
(一(yi))測量(liang)原理(li)
根據(ju)法拉(la)第電磁(ci)感(gan)應定(ding)律，當(dang)一導體在(zai)磁場中運(yun)動切(qie)割磁(ci)力線時，在(zai)導體的兩端即(ji)産生感生電勢(shi)e，其方(fang)向由(you)右手(shou)定則确定，其大(da)小與磁(ci)場的磁(ci)感應(ying)強度B，導體(ti)在磁(ci)場(chang)内(nei)的長(zhang)度L及(ji)導體的運(yun)動速(su)度(du)u成(cheng)正比，如果(guo)B， L，u三(san)者互相(xiang)垂直，則(ze)
e＝Blu (3－35)
與(yu)此相(xiang)仿．在(zai)磁感(gan)應強(qiang)度爲B的均(jun)勻磁場中，垂(chui)直于磁(ci)場方向放一個(ge)内徑(jing)爲D的(de)不導(dao)磁管(guan)道(dao)，當(dang)導電(dian)液體(ti)在管道中(zhong)以流速(su)u流(liu)動時，導電(dian)流體就切(qie)割磁力線(xian)．如果在管(guan)道(dao)截面上(shang)垂直(zhi)于(yu)磁(ci)場的直徑(jing)兩端安裝(zhuang)一對電(dian)極(圖3—17)則(ze)可以證明，隻要(yao)管道内(nei)流(liu)速分布爲(wei)軸(zhou)對稱分(fen)布，兩電極(ji)之間也特(te)産生感生(sheng)電動勢：
e＝BD (3－36)
式(shi)中，爲管道(dao)截面上的(de)平均流(liu)速(su)．由此可得(de)管(guan)道的體(ti)積流量(liang)爲(wei)：
qv＝πDUˉ＝ （3－37）
由上式可(ke)見，體積流(liu)量qv與感應電動勢e和測量管内(nei)徑D成線(xian)性關系，與磁(ci)場的(de)磁感(gan)應強度(du)B成反比(bi)，與其它(ta)物(wu)理參(can)數無關．這(zhe)就是
電磁(ci)流量計
的(de)測量(liang)原理(li)．
需要(yao)說明的是，要使(shi)式（3—37）嚴(yan)格成(cheng)立，必(bi)須使(shi)測量條件(jian)滿足(zu)下(xia)列(lie)假定(ding)：
①磁場(chang)是均(jun)勻分(fen)布的(de)恒定(ding)磁場(chang)；
②被測(ce)流體(ti)的流(liu)速軸(zhou)對(dui)稱(cheng)分布(bu)；
③被測(ce)液體(ti)是非(fei)磁性的；
④被測液體的(de)電導率均(jun)勻且(qie)各(ge)向同性(xing)。
圖3－17電(dian)磁流(liu)量計(ji)原理簡圖(tu)
1－磁極；2－電極(ji)；3－管(guan)道
(二)勵(li)磁方(fang)式
勵磁方式即(ji)産(chan)生(sheng)磁場(chang)的方式．由(you)前述可知(zhi)，爲使式(3—37)嚴(yan)格成立(li)，第(di)一個(ge)必須滿(man)足的條(tiao)件就是(shi)要(yao)有一(yi)個均(jun)勻恒(heng)定的(de)磁場(chang)．爲此，就需(xu)要選(xuan)擇一種合(he)适的勵磁(ci)方式(shi)。目前(qian)，一(yi)般有三(san)種勵碰(peng)方(fang)式，即(ji)直流(liu)勵(li)磁(ci)、交流(liu)勵磁和低頻方(fang)波勵(li)磁．現(xian)分别(bie)予以介紹(shao)．
1．直流(liu)勵磁
直流勵磁(ci)方式用直(zhi)流電(dian)産生磁場或采(cai)用永(yong)久磁鐵，它(ta)能産(chan)生一個恒(heng)定的(de)均勻(yun)磁場(chang)．這種(zhong)直流(liu)勵磁(ci)變送器(qi)的最大(da)優點(dian)是受交流(liu)電磁(ci)場(chang)幹(gan)擾影響很小，因而可(ke)以忽略液體中的自感現象的(de)影響．但(dan)是，使用(yong)直流磁場(chang)易使(shi)通過(guo)測量(liang)管道的電(dian)解(jie)質(zhi)液體(ti)被極(ji)化，即電解(jie)質在(zai)電場中被(bei)電解，産(chan)生正負離子(zi)．在電場力(li)的作用下(xia)，負離子跑(pao)向正極，正(zheng)離子跑(pao)向負極(ji)．如圖(tu)3—18所示．這樣(yang)，将導(dao)緻正負電(dian)極分(fen)别(bie)被相反(fan)極性的(de)離(li)子所(suo)包圍(wei)，嚴重(zhong)影響(xiang)
電磁流量(liang)計
的(de)正常工(gong)作．所以(yi)，直流勵磁一般隻用(yong)于(yu)測量非(fei)電解質(zhi)液體，如液态(tai)金屬等．
圖(tu)3－18直流勵磁方式(shi)
2．交流(liu)勵磁(ci)
目前(qian)，工業(ye)上(shang)使(shi)用的(de)
電磁(ci)流量計
，大(da)都采用工頻(50Hz)電(dian)源交(jiao)流(liu)勵(li)磁方(fang)式，即它的(de)磁場(chang)是由(you)正(zheng)弦交變(bian)電流産生的，所(suo)以産(chan)生的磁場(chang)也是(shi)一個(ge)交變磁場．交變磁場(chang)變送器的主要(yao)優點是消除了(le)電極表(biao)面(mian)的極化于(yu)擾．另外，由(you)于磁場是(shi)交變(bian)的，所(suo)以(yi)輸出信(xin)号也是交(jiao)變信号，放(fang)大(da)和轉換(huan)低電平(ping)的交流(liu)信号要比(bi)直流(liu)信号容易(yi)得多．
如果交流(liu)磁場(chang)的磁(ci)感應(ying)強度(du)爲
B＝Bm sint （3－38）
則電(dian)極上産(chan)生的感(gan)生電動勢爲
e＝Bm Dsint （3－39）
被測(ce)體積(ji)流量(liang)爲
qv= D （3－40）
式(shi)中Bm――磁(ci)場磁(ci)感應(ying)強度(du)的最(zui)大值(zhi)；
――勵磁電流的角頻率(lü)，＝2f；
t――時間；
f――電源(yuan)頻率(lü)．
由式(shi)(3－40)可知，當測(ce)量管内(nei)徑(jing)D不變，磁感應(ying)強度Bm爲(wei)一定值時(shi)，兩電(dian)極上(shang)輸出的感(gan)生電(dian)動(dong)勢(shi)e與流(liu)量qv成(cheng)正比．這就(jiu)是交流磁(ci)場電磁流(liu)量(liang)變送器(qi)的基本(ben)工作原(yuan)理．
值(zhi)得(de)注意的(de)是，用交流磁場(chang)會帶(dai)來(lai)一(yi)系列(lie)的電磁幹(gan)擾問題．例如(ru)正(zheng)交幹(gan)擾．同相幹(gan)擾等，這些(xie)幹擾(rao)信号(hao)與有用(yong)的流量(liang)信号(hao)混(hun)雜(za)在一(yi)起．因(yin)此，如(ru)何正确區分流量信(xin)号與幹擾信号，并如(ru)何有效地(di)抑制和排(pai)除各種幹(gan)擾信号，就(jiu)成爲(wei)交流(liu)勵磁
電磁(ci)流量計
研(yan)制的重要課題。
3．低頻(pin)方(fang)波勵磁(ci)
直流勵磁(ci)方式(shi)和交流(liu)勵滋方(fang)式各有(you)優缺點，爲了(le)充(chong)分(fen)發揮(hui)它們的優(you)點，盡(jin)量避(bi)免它們的(de)缺點，70年代(dai)以來(lai)，人們開始(shi)采用(yong)低頻方波勵磁方式(shi)．它(ta)的勵磁(ci)電流波形(xing)如圖(tu)3—19所示(shi)，其頻率通(tong)常爲工(gong)頻的1／4－l／10．
圖(tu)3－19方波勵磁電流(liu)波形
從圖(tu)3－19可見(jian)，在半個周期内(nei)，磁場(chang)是(shi)恒穩的直流(liu)磁場，它具(ju)有直流勵(li)磁的(de)特點(dian)，受(shou)電(dian)磁幹(gan)擾影響很(hen)小．從整個時間(jian)過程(cheng)看，方波信号又(you)是一(yi)個交(jiao)變的(de)信号(hao)，所以(yi)它能(neng)克服直流(liu)勵滋(zi)易産(chan)生(sheng)的(de)極化(hua)現象(xiang)．因(yin)此，低頻(pin)方波勵磁(ci)是一種比(bi)較(jiao)好(hao)的勵(li)磁方式(shi)，目(mu)前已在
電(dian)磁(ci)流量計(ji)
上廣泛的(de)應用．概括(kuo)一(yi)下，
電磁(ci)流量計
具有如下幾(ji)個(ge)優點：
①
電(dian)磁流(liu)量計(ji)
能避免交流磁場的(de)正交電磁幹擾(rao)；
②
電磁流量計
消(xiao)除由分布電容(rong)引起(qi)的工頻幹(gan)擾；
③
電磁流(liu)量計(ji)
抑制(zhi)交流磁場(chang)在管(guan)壁和(he)流體(ti)内部引起的電(dian)渦流；
④
電磁流量(liang)計
排(pai)除直流勵(li)磁的極(ji)化現象(xiang)．
|
|
