工作原理
電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點是壓損極小,可測流量范圍大。大流量與小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,大可達(dá)3m,輸出信號和被測流量成線性,精確度較高,可測量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動時,在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運動的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應(yīng)力線時,也會在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感應(yīng)電勢,V;
B—磁感應(yīng)強度,T
D—管道內(nèi)徑,m
v—液體的平均流速,m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD2)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)
由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強度B不變時,被測體積流量與感應(yīng)電勢呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,就可引入感應(yīng)電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,數(shù)值大小與流速成正比例,其值為:
E=B·V·D·K
式中: E-感應(yīng)電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù);
B-磁感應(yīng)強度;
V-導(dǎo)電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。
電磁流量計內(nèi)襯材料正確選用方法
應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性,磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料:
一、天然橡膠(軟橡膠)
1、較好的彈性,耐磨性和扯斷力
2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕
3、 測水、污水
二、耐酸橡膠(硬橡膠)
可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕,但不耐強氧化劑的腐蝕
測一般的酸、堿、鹽溶液
三、氯丁橡膠(Neoprene)
1、*的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好
2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕,但不耐氧化性介質(zhì)的腐
<80℃;
測水、污水、泥漿和礦漿
四、聚胺脂橡膠(Polyurethane)
1、*的耐磨性能
2、耐酸、堿性能差
<40℃
測中性強磨損的煤漿、泥漿和礦漿
五、聚四氟乙烯(PTFE)
1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機溶劑
2、耐磨性能好,粘接性能差
-80~+180℃;
測濃度、濃堿強腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì)
應(yīng)用現(xiàn)場選型
1.了解工藝參數(shù)
(1)了解被測液體名稱(由用戶提供)
(2)了解被測液體的大流量、常用流量、小流量(由用戶提供)
(3)了解工藝管徑(由用戶提供)
(4)了解介質(zhì)溫度(由用戶提供)
(5)了解介質(zhì)壓力(由用戶提供)
(6)了解被測流體的電導(dǎo)率(由用戶提供)
(7)了解是否有負(fù)壓情況存在(由用戶提供)
2.初步選型
(1) 根據(jù)了解到的被測介質(zhì)的名稱和性質(zhì),確定是否采用電磁流量計(由業(yè)務(wù)員確定)
注意:電磁流量計只能測量導(dǎo)電液體流量,而氣體、油類和絕大多數(shù)有機物液體不在一般導(dǎo)電液體之例
(2)根據(jù)了解到的被介質(zhì)性質(zhì),確定電極材料
注意;公司一般提供不銹鋼、哈氏、鈦和鉭等四種電極,選用哪種電極應(yīng)根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)查相關(guān)資料手冊
(2)根據(jù)了解到的介質(zhì)溫度確定采用橡膠還是四氟內(nèi)襯(由營銷員確定)
注意:橡膠耐溫不得超過80C;
四氟耐溫150C,瞬間可耐180C;
城市污水一般可采用橡膠內(nèi)襯和不銹鋼電極
(3)根據(jù)了解到的介質(zhì)壓力,選擇表體法蘭規(guī)格(由營銷員確定)
注意:電磁法蘭規(guī)格通常為當(dāng)口徑由DN10-250時,法蘭額定壓力≤1.6Mpa;
當(dāng)口徑由DN250-1000時,法蘭額定壓力≤1.0Mpa;
當(dāng)介質(zhì)實際壓力高于上述管徑-壓力對應(yīng)范圍時,為特殊訂貨,但壓力不得超過6.4Mpa
(4)確定介質(zhì)的電導(dǎo)率
注意:(1)電磁流量計的電導(dǎo)率不得低于5uS/cm
(2)自來水的電導(dǎo)率約為幾十到上百個uS/cm,一般鍋爐軟水(去離子水)導(dǎo)電,純水(高度蒸餾水)不導(dǎo)電
(3)氣體、油和絕大多數(shù)有機物液體的電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于5uS/cm,不導(dǎo)電。
3.了解用戶要求
(1)了解是組合式就地顯示還是分體式遠(yuǎn)傳顯示(由用戶提供)
注意:當(dāng)為分體遠(yuǎn)傳顯示時請了解大距離,分離大距離為100米
(2)了解是否需要其它附加功能(由用戶提供)
注意:1、電磁流量計本身帶有上下限流量報警、頻率和電流輸出功能,無須另外特殊訂貨
2、電磁流量計外殼密封防護(hù)等級有IP65和IP68兩種,當(dāng)選擇潛水型IP68時屬于特殊訂貨
3、當(dāng)電磁流量計要和計算機連接時,需增加RS-485通訊口,屬于特殊訂貨
4.選型:通過上述步驟后,可后確定電磁流量計型號規(guī)格