|
聯(lián)系方式(shi)
|
|
電話(市(shì)場部):
|
|
86882048
86881908
|
|
(拓(tuò)展部):
|
|
傳(chuán)真:
|
|
郵編(bian):211600
|
|
網址:http://banyunshe.cc
|
|
http://banyunshe.cc
|
|
E-mail:[email protected]
|
|
[email protected]
|
|
地(dì)址:江蘇(su)省金湖(hu)縣工業(ye)園區金(jīn)荷路201号(hào)
|
|
|
|
您現在(zai)的位置(zhì) > 首頁 > 行(háng)業新聞(wén)
|
|
|
|
|
|
電磁流(liú)量計的(de)工作原(yuan)理
|
電磁(ci)流量計(ji)
（
Eletromagnetic Flowmeters
，簡稱
EMF
）
是(shi)20世紀50~60年(nian)代随着(zhe)電子技(jì)術的發(fā)展而迅(xùn)速發展(zhan)起來的(de)😍新型流(liú)量測量(liàng)儀表。
電(dian)磁流量(liang)計
是根(gen)據法拉(lā)第電磁(ci)感應定(dìng)律制成(cheng)的，
電磁(cí)流量計(ji)
用來測(cè)量導電(dian)液體體(tǐ)積流量(liàng)的儀表(biao)。由于其(qi)獨特🌍的(de)優🙇🏻點，
電(diàn)磁流量(liàng)計
目前(qián)已廣泛(fàn)地被應(ying)用于工(gōng)業過程(chéng)中各種(zhǒng)導電液(ye)體的💞流(liú)量測量(liàng)，如各種(zhong)酸、堿、鹽(yan)等腐蝕(shí)性介質(zhì)；
電磁流(liú)量計
各(ge)種漿液(ye)流量測(ce)量，形成(cheng)了獨特(tè)的應用(yòng)領域。
在(zai)結構上(shang)，
電磁流(liú)量計
由(you)電磁流(liu)量傳感(gǎn)器和轉(zhuǎn)換器兩(liǎng)部分組(zu)成。傳感(gan)器安裝(zhuang)在工業(yè)過程管(guǎn)道上，它(tā)的作用(yòng)是将流(liú)進管道(dao)内的❌液(ye)體體積(jī)🐉流量值(zhi)線性地(di)變換成(chéng)感生電(diàn)勢信号(hào)，并通過(guo)傳輸🛀線(xian)将此㊙️信(xìn)号送到(dào)轉換器(qì)。轉換器(qi)安裝在(zài)離傳感(gǎn)器不太(tài)遠的地(dì)方🌈，它将(jiāng)傳感器(qì)送來的(de)流量信(xìn)号進⚽行(hang)放大，并(bìng)轉換成(chéng)流量信(xìn)号成正(zheng)比的🌈标(biāo)準電信(xin)号輸出(chū)，以進行(háng)顯示，累(lei)積和調(diao)節控制(zhi)。
電磁流(liú)量計
的(de)基本原(yuán)理
(一)測(ce)量原理(lǐ)
根據法(fǎ)拉第電(dian)磁感應(yīng)定律，當(dāng)一導體(ti)在磁場(chǎng)中運動(dong)切割磁(ci)力🛀線時(shí)，在導體(ti)的兩端(duān)即産生(shēng)感生電(dian)勢e，其方(fang)✍️向由右(yòu)手定則(zé)确定，其(qí)大小與(yu)磁場的(de)磁感應(ying)強度B，導(dǎo)體在磁(ci)場内的(de)👈長度L及(jí)導體的(de)運動速(su)度u成正(zheng)比，如果(guo)B， L，u三者互(hù)相垂直(zhí)，則
e＝Blu (3－35)
與此(cǐ)相仿．在(zài)磁感應(ying)強度爲(wei)B的均勻(yun)磁場中(zhōng)，垂直于(yu)磁場方(fāng)向放一(yī)個内徑(jing)爲D的不(bu)導磁管(guan)道，當導(dǎo)電液體(tǐ)在管道(dào)中以流(liu)速u流動(dòng)時，導電(diàn)流體就(jiu)切割磁(ci)力線．如(rú)果在管(guan)道截面(mian)上垂直(zhi)于磁場(chǎng)的直徑(jìng)兩端安(an)裝一對(dui)電極(圖(tú)3—17)則可以(yi)證明，隻(zhi)要管道(dao)内流速(su)分布💚爲(wei)軸對稱(chēng)分布，兩(liǎng)電極之(zhī)間也特(tè)産生感(gǎn)生電動(dòng)勢：
e＝BD (3－36)
式中(zhong)，爲管道(dào)截面上(shang)的平均(jun)流速．由(yóu)此可得(de)管道的(de)體積流(liú)量爲：
qv＝πDUˉ＝ （3－37）
由(you)上式可(ke)見，體積(ji)流量qv與(yu)感應電(diàn)動勢e和(hé)測量管(guan)内徑D成(cheng)線性關(guan)系，與磁(ci)場的磁(cí)感應強(qiáng)度B成反(fǎn)比，與其(qi)它物理(lǐ)參✊數無(wu)關．這就(jiu)是
電磁(ci)流量計(jì)
的測量(liang)原理．
需(xū)要說明(ming)的是，要(yao)使式（3—37）嚴(yan)格成立(li)，必須使(shǐ)測量條(tiao)件🧡滿足(zu)下🈲列假(jia)定：
①磁場(chǎng)是均勻(yun)分布的(de)恒定磁(ci)場；
②被測(cè)流體的(de)流速軸(zhou)對稱分(fèn)布；
③被測(ce)液體是(shi)非磁性(xing)的；
④被測(cè)液體的(de)電導率(lǜ)均勻且(qie)各向同(tóng)性。
圖3－17電(dian)磁流量(liàng)計原理(li)簡圖
1－磁(cí)極；2－電極(ji)；3－管道
(二(er))勵磁方(fāng)式
勵磁(ci)方式即(ji)産生磁(ci)場的方(fāng)式．由前(qian)述可知(zhi)，爲使式(shi)💋(3—37)嚴格成(cheng)☂️立，第一(yi)個必須(xu)滿足的(de)條件就(jiu)是要有(yǒu)一個均(jun1)勻恒定(ding)⛷️的磁場(chǎng)．爲此，就(jiù)需要選(xuǎn)擇一種(zhǒng)合适的(de)勵磁方(fang)式。目前(qián)，一般有(yǒu)三種勵(lì)碰方式(shi)，即直流(liú)勵磁、交(jiao)流勵磁(cí)和💞低頻(pín)方波勵(li)磁．現分(fen)别予以(yi)介紹．
1．直(zhi)流勵磁(ci)
直流勵(lì)磁方式(shì)用直流(liu)電産生(sheng)磁場或(huo)采用永(yǒng)久磁鐵(tie)🈲，它能産(chan)✍️生一個(ge)恒定的(de)均勻磁(cí)場．這種(zhong)直流勵(lì)磁變送(song)器的👈最(zuì)大優點(diǎn)是受交(jiao)流電磁(cí)場幹擾(rao)影響很(hěn)小，因而(ér)可以忽(hū)略液體(tǐ)中的自(zi)感現象(xiàng)的影響(xiang)．但是，使(shi)用直流(liú)磁場易(yì)使通過(guò)測量管(guǎn)道的電(dian)解質液(ye)體被極(ji)化，即電(dian)解質在(zài)電場中(zhōng)被電解(jiě)，産生正(zheng)負離子(zǐ)．在電場(chang)力的作(zuo)用下，負(fù)離子跑(pǎo)🏃向正極(ji)，正離子(zi)跑向負(fù)極．如圖(tú)3—18所示．這(zhè)樣，将導(dǎo)緻正負(fù)電極分(fèn)别被相(xiàng)反極🌈性(xìng)的離子(zǐ)所包圍(wéi)，嚴重影(yǐng)響
電磁(ci)流量計(jì)
的正常(cháng)工作．所(suǒ)以，直流(liu)勵磁一(yi)般隻用(yong)于測量(liang)非電㊙️解(jiě)質液體(tǐ)，如液态(tài)金屬等(děng)．
圖3－18直流(liú)勵磁方(fāng)式
2．交流(liú)勵磁
目(mù)前，工業(ye)上使用(yòng)的
電磁(ci)流量計(jì)
，大都采(cai)用工頻(pin)(50Hz)電源交(jiao)流勵磁(cí)方式，即(ji)它的磁(cí)場是由(yóu)正弦🌈交(jiao)變電流(liú)産生的(de)，所以産(chǎn)生的磁(cí)場也是(shi)一個交(jiao)變磁場(chǎng)．交變磁(cí)🐇場變🚶送(sòng)器的主(zhǔ)要優點(dian)是消除(chu)了電極(jí)表面的(de)極化于(yu)擾．另外(wài)，由于磁(cí)場是交(jiao)變的，所(suǒ)以輸出(chū)信号也(ye)是交變(bian)信号，放(fàng)大和轉(zhuǎn)換低電(diàn)平的交(jiao)流信号(hào)要比直(zhí)流信号(hao)容易得(dé)多．
如果(guǒ)交流磁(ci)場的磁(ci)感應強(qiang)度爲
B＝Bm sint （3－38）
則(zé)電極上(shàng)産生的(de)感生電(diàn)動勢爲(wèi)
e＝Bm Dsint （3－39）
被測體(tǐ)積流量(liàng)爲
qv= D （3－40）
式中(zhong)Bm――磁場磁(ci)感應強(qiang)度的最(zuì)大值；
――勵(lì)磁電流(liú)的角頻(pin)率，＝2f；
t――時間(jian)；
f――電源頻(pín)率．
由式(shì)(3－40)可知，當(dang)測量管(guǎn)内徑D不(bu)變，磁感(gan)應強度(du)Bm爲一定(ding)值時⛹🏻♀️，兩(liǎng)電極上(shang)輸出的(de)感生電(diàn)動勢e與(yu)流量qv成(cheng)正比．這(zhe)就是交(jiāo)流磁場(chǎng)電磁流(liu)量變送(sòng)器的基(ji)本工作(zuo)原㊙️理．
值(zhí)得注意(yi)的是，用(yòng)交流磁(cí)場會帶(dài)來一系(xì)列的電(diàn)磁幹擾(rǎo)🔴問題．例(li)🏃如正交(jiāo)幹擾．同(tóng)相幹擾(rao)等，這些(xie)幹擾信(xin)号與有(yǒu)用的流(liu)㊙️量信🐅号(hào)混雜在(zài)一起．因(yin)此，如何(hé)正确🌏區(qu)分流🐇量(liang)信号與(yu)幹擾信(xin)号，并如(rú)何有效(xiao)地抑制(zhì)和排除(chu)各種幹(gàn)擾信号(hao)，就成爲(wei)交流勵(li)磁
電磁(ci)流量計(jì)
研制的(de)重要課(kè)題。
3．低頻(pin)方波勵(li)磁
直流(liú)勵磁方(fang)式和交(jiao)流勵滋(zi)方式各(ge)有優缺(quē)點，爲了(le)充分發(fā)揮它們(men)的優點(dian)，盡量避(bì)免它們(men)的缺點(dian)，70年代以(yǐ)來，人們(men)♌開始采(cai)用低頻(pin)方波勵(li)磁方式(shi)．它的勵(lì)磁電流(liu)波形如(rú)圖3—19所示(shi)，其頻率(lü)通常爲(wèi)工👌頻的(de)1／4－l／10．
圖3－19方波(bō)勵磁電(dian)流波形(xíng)
從圖3－19可(ke)見，在半(bàn)個周期(qī)内，磁場(chǎng)是恒穩(wěn)的直流(liu)磁場，它(tā)具有直(zhi)流勵磁(cí)的特點(dian)，受電磁(ci)幹擾影(ying)響很小(xiǎo)．從整個(ge)時間過(guo)程看，方(fang)波信⭐号(hao)又是一(yī)個交變(bian)的信号(hào)，所以它(tā)能克服(fú)直流勵(li)滋易産(chan)生的極(ji)化現象(xiang)．因此，低(dī)頻方波(bō)勵磁是(shì)一種比(bǐ)較好的(de)勵磁方(fāng)式，目前(qián)已在
電(dian)磁流量(liàng)計
上廣(guǎng)泛的應(yīng)用．概括(kuò)一下，
電(dian)磁流量(liang)計
具有(yǒu)如下幾(jǐ)個優點(dian)：
①
電磁流(liu)量計
能(néng)避免交(jiao)流磁場(chang)的正交(jiao)電磁幹(gan)擾；
②
電磁(ci)流量計(ji)
消除由(you)分布電(diàn)容引起(qǐ)的工頻(pín)幹擾；
③
電(diàn)磁流量(liang)計
抑制(zhi)交流磁(ci)場在管(guan)壁和流(liú)體内部(bù)引起的(de)電渦流(liú)；
④
電磁流(liú)量計
排(pai)除直流(liú)勵磁的(de)極化現(xian)象．
|
|
