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高精度氣體流量計
點擊次數(shù)：3253 發(fā)布時間：2021-01-08 04:55:57
高精度氣體流量計概述
電磁流量計是一體積流量測量儀表，在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導電率（在一定范圍內(nèi)）的影響。電磁流量計的量程范圍寬，可達1：100。此外，電磁流量計只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與軸對稱的流動狀態(tài)（層流或紊流）無關(guān)。電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好，因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠距離傳送。
高精度氣體流量計主要結(jié)構(gòu)
電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成(如下圖所示)。
傳感器主要由測量管、電極、勵磁線圈、絕緣襯里、殼體等部分組成。
高精度氣體流量計特點
1、適用于各種導電液體的流量測量，如自來水、污水、泥漿、紙漿、各類飲料、化學原料、 粘稠液體和懸浮液。
2、測量結(jié)果不受溫度、壓力、密度、電導率等介質(zhì)物理特性和工況條件的影響，其輸出信號與被測流體的體積流量成正比。
3、強腐蝕性、強磨損性介質(zhì)具有良好的適應性。
4、具有優(yōu)異的量程比，在低流速或流量變化幅度較大的應用領域(如自來水行業(yè))具有良好的適用性。
5、具有正/反雙向流量測量功能。
高精度氣體流量計工作原理
電磁流量計的基本測量原理是基于法拉*電磁感應定律，即導體在磁場中做切割磁力線運動時，在其兩端產(chǎn)生感應電動勢，如圖所示。流量計的測量管是由內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管制作，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場，此時，如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線，并感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
其原理公式為:
E=KBDV
式中:
E -------- 為電極間的信號電壓(v)
B -------- 磁通密度(T)
D -------- 測量管內(nèi)徑(m)
V -------- 平均流速(m/s)
K -------- 儀表系數(shù)
式中k, D為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流，故B也是常數(shù)，則由E=KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBDV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或者紊流)就不會影響測量結(jié)果。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。只要用普通的水實際標定后，就可以測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有極高的可靠性。
高精度氣體流量計電極、接地環(huán)材料的選擇
應根據(jù)被測流體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關(guān)腐蝕手冊，對于特殊流體應作試驗。
高精度氣體流量計內(nèi)襯材料的選擇
如電極一樣，對于不同的介質(zhì)，由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同，所以要有針對性的選擇內(nèi)襯材料，下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍
高精度氣體流量計的主要優(yōu)點如下
1)電磁流量計的傳感器結(jié)構(gòu)簡單，測量管內(nèi)沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運行能耗*低的流量儀表之一。
2)可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3)電磁流量計是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此，電磁流量計只需經(jīng)水標定后，就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4)電磁流量計的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態(tài)(層流或湍流)無關(guān)。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達100:1，有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。
5)電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。
6)工業(yè)用電磁流量計的口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內(nèi)已有口徑達3m的實流校驗設備，為電磁流量計的應用和發(fā)展奠定了基礎。
電磁流量計目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2)不能用來測量電導率很低的液體介質(zhì)，如對石油制品或有機溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計還無能為力。
3)普通工業(yè)用電磁流量計由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質(zhì);如未經(jīng)特殊處理，也不能用于低溫介質(zhì)的測量，以防止測量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。
4)電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
電磁流量計是一體積流量測量儀表，在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導電率（在一定范圍內(nèi)）的影響。電磁流量計的量程范圍寬，可達1：100。此外，電磁流量計只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與軸對稱的流動狀態(tài)（層流或紊流）無關(guān)。電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好，因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠距離傳送。
高精度氣體流量計主要結(jié)構(gòu)
電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成(如下圖所示)。
傳感器主要由測量管、電極、勵磁線圈、絕緣襯里、殼體等部分組成。
高精度氣體流量計特點
1、適用于各種導電液體的流量測量，如自來水、污水、泥漿、紙漿、各類飲料、化學原料、 粘稠液體和懸浮液。
2、測量結(jié)果不受溫度、壓力、密度、電導率等介質(zhì)物理特性和工況條件的影響，其輸出信號與被測流體的體積流量成正比。
3、強腐蝕性、強磨損性介質(zhì)具有良好的適應性。
4、具有優(yōu)異的量程比，在低流速或流量變化幅度較大的應用領域(如自來水行業(yè))具有良好的適用性。
5、具有正/反雙向流量測量功能。
高精度氣體流量計工作原理
電磁流量計的基本測量原理是基于法拉*電磁感應定律，即導體在磁場中做切割磁力線運動時，在其兩端產(chǎn)生感應電動勢，如圖所示。流量計的測量管是由內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管制作，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場，此時，如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線，并感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
其原理公式為:
E=KBDV
式中:
E -------- 為電極間的信號電壓(v)
B -------- 磁通密度(T)
D -------- 測量管內(nèi)徑(m)
V -------- 平均流速(m/s)
K -------- 儀表系數(shù)
式中k, D為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流，故B也是常數(shù)，則由E=KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBDV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或者紊流)就不會影響測量結(jié)果。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。只要用普通的水實際標定后，就可以測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有極高的可靠性。
高精度氣體流量計電極、接地環(huán)材料的選擇
應根據(jù)被測流體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關(guān)腐蝕手冊，對于特殊流體應作試驗。
高精度氣體流量計內(nèi)襯材料的選擇
如電極一樣，對于不同的介質(zhì)，由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同，所以要有針對性的選擇內(nèi)襯材料，下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍
高精度氣體流量計的主要優(yōu)點如下
1)電磁流量計的傳感器結(jié)構(gòu)簡單，測量管內(nèi)沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運行能耗*低的流量儀表之一。
2)可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3)電磁流量計是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此，電磁流量計只需經(jīng)水標定后，就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4)電磁流量計的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態(tài)(層流或湍流)無關(guān)。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達100:1，有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。
5)電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。
6)工業(yè)用電磁流量計的口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內(nèi)已有口徑達3m的實流校驗設備，為電磁流量計的應用和發(fā)展奠定了基礎。
電磁流量計目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2)不能用來測量電導率很低的液體介質(zhì)，如對石油制品或有機溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計還無能為力。
3)普通工業(yè)用電磁流量計由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質(zhì);如未經(jīng)特殊處理，也不能用于低溫介質(zhì)的測量，以防止測量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。
4)電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。