電磁(ci)流量(liang)計
從(cong)40年代(dai)後期(qi)開始(shi)在滬(hu)工業(ye)上應(ying)用以(yi)來,經(jing)過較(jiao)長一(yi)段時(shi)期的(de)實踐(jian)和推(tui)廣,已(yi)爲廣(guang)大用(yong)戶認(ren)識其(qi)優越(yue)性能(neng),例如(ru)無阻(zu)流元(yuan)件和(he)幾乎(hu)沒有(you)阻力(li)損失(shi),流場(chang)影響(xiang)小和(he)直管(guan)段要(yao)求低(di)等。尤(you)其在(zai)測量(liang)含有(you)固體(ti)順粒(li)或纖(xian)維的(de)液體(ti)時,解(jie)決了(le)許多(duo)過去(qu)傳統(tong)流量(liang)儀表(biao)無法(fa)測量(liang)的問(wen)題。經(jing)過幾(ji)代産(chan)品的(de)改進(jin),電磁(ci)流量(liang)計的(de)性❗能(neng)日臻(zhen)完善(shan),近10年(nian)銷告(gao)量迅(xun)速增(zeng)加,其(qi)銷售(shou)金🛀額(e)名次(ci)在8大(da)類流(liu)量儀(yi)表〔差(cha)壓式(shi)、浮(轉(zhuan))子式(shi)、容積(ji)式、電(dian)磁式(shi)、渦輪(lun)式、質(zhi)量式(shi)、旋渦(wo)式,超(chao)聲波(bo)式1中(zhong)已屬(shu)于第(di)三、四(si)位。
一(yi)、生産(chan)和應(ying)用概(gai)況
工(gong)業發(fa)達國(guo)家由(you)于社(she)會上(shang)有較(jiao)多的(de)需要(yao)量,因(yin)此都(dou)🐅有一(yi)定數(shu)量(近(jin)10~20、30家)的(de)工廠(chang)生産(chan)電磁(ci)流量(liang)計。1983(1984)年(nian)間日(ri)本、美(mei)國、西(xi)歐💯電(dian)磁流(liu)量計(ji)銷售(shou)金額(e)已分(fen)别占(zhan)流量(liang)儀表(biao)銷售(shou)總額(e)的16.3%、12.5%、13.5%,其(qi)年産(chan)量估(gu)計爲(wei)4~5.5萬台(tai)。伯75年(nian)日本(ben)電隴(long)流量(liang)計社(she)會擁(yong)有量(liang)3.5萬台(tai),到1983年(nian)爲10萬(wan)台,8年(nian)間擁(yong)有量(liang)年平(ping)均增(zeng)長14%,按(an)此推(tui)算1983年(nian)年産(chan)量爲(wei)1.2萬台(tai)。從✂️這(zhe)些數(shu)據可(ke)以看(kan)到國(guo)外電(dian)磁流(liu)量計(ji)的生(sheng)産和(he)應🚩用(yong)已有(you)較🧑🏽🤝🧑🏻大(da)規模(mo)。
二、新(xin)型儀(yi)表發(fa)展動(dong)态
工(gong)業上(shang)通用(yong)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)國外(wai)發展(zhan)到現(xian)在呈(cheng)現👈二(er)種發(fa)♈展趨(qu)勢。一(yi)種趨(qu)勢是(shi)向普(pu)及化(hua)方向(xiang)發展(zhan),即性(xing)能适(shi)中,傳(chuan)感器(qi)小☁️型(xing)輕量(liang)并與(yu)轉換(huan)器連(lian)在一(yi)起,使(shi)用簡(jian)🌈便,價(jia)格相(xiang)對便(bian)宜的(de)普☂️及(ji)型儀(yi)表,國(guo)外有(you)人聲(sheng)稱其(qi)綜🈲合(he)價格(ge)能與(yu)傳統(tong)差壓(ya)式流(liu)量儀(yi)表挑(tiao)戰(包(bao)括引(yin)壓連(lian)接管(guan)等安(an)裝費(fei));另一(yi)種趨(qu)勢是(shi)向精(jing)度🌐高(gao)多功(gong)能方(fang)向發(fa)展的(de)高性(xing)能儀(yi)表。
1.普(pu)遍采(cai)用低(di)頻矩(ju)形波(bo)激磁(ci)。70年代(dai)後期(qi)國外(wai)各制(zhi)造廠(chang)✔️紛紛(fen)以低(di)頗(50H,的(de)1/2~1/32)矩形(xing)波激(ji)磁方(fang)式代(dai)替使(shi)用近(jin)30年🙇🏻的(de)市電(dian)交❌流(liu)激磁(ci)方式(shi),現在(zai)已很(hen)少有(you)市電(dian)交流(liu)激磁(ci)的電(dian)🈲磁流(liu)量🤩計(ji)商品(pin)。矩形(xing)波激(ji)磁克(ke)服了(le)市電(dian)交流(liu)激磁(ci)的🤞缺(que)點,使(shi)儀表(biao)不存(cun)在液(ye)體中(zhong)随機(ji)性潤(run)電🈲硫(liu)幹擾(rao)電勢(shi)。低頻(pin)矩形(xing)波激(ji)磁的(de)儀表(biao)零點(dian)穩定(ding),爲🌈提(ti)高儀(yi)表精(jing)度👅打(da)下基(ji)礎。交(jiao)流激(ji)磁的(de)儀表(biao)安裝(zhuang)在電(dian)極易(yi)附着(zhe)異物(wu)或污(wu)染(如(ru)排放(fang)污水(shui)、紙漿(jiang)液等(deng))的👨❤️👨場(chang)所極(ji)易帶(dai)來零(ling)點和(he)指示(shi)值變(bian)化,用(yong)低🔞頻(pin)矩形(xing)波激(ji)磁儀(yi)表後(hou)可大(da)爲改(gai)善。
2.高(gao)精确(que)度化(hua)。在測(ce)量範(fan)圍内(nei)基本(ben)誤差(cha)國外(wai)從滿(man)量程(cheng)的l%(即(ji)l%F.S)提高(gao)到側(ce)量值(zhi)的1%(即(ji)l%R),也有(you)按測(ce)量範(fan)圍分(fen)段提(ti)高到(dao)0.5%R,更♊甚(shen)者‼️提(ti)高到(dao)0.1%R+0.1%F.S。
過去(qu)流量(liang)儀表(biao)的瞬(shun)時流(liu)量(或(huo)稱流(liu)量率(lü))的基(ji)本誤(wu)差一(yi)般以(yi)滿👈量(liang)程的(de)百分(fen)比計(ji)算,在(zai)低流(liu)量時(shi)如按(an)實際(ji)流量(liang)百分(fen)比計(ji)算誤(wu)差,其(qi)值就(jiu)要大(da)得多(duo)。如圖(tu)1所示(shi),線A就(jiu)是過(guo)⭐去通(tong)常采(cai)用l%F.S,轉(zhuan)化到(dao)按實(shi)際流(liu)量計(ji)算的(de)最大(da)允許(xu)誤差(cha)曲線(xian)時,如(ru)指示(shi)流量(liang)在50%F.S時(shi),則最(zui)🌈大容(rong)許誤(wu)差‼️爲(wei)2%R,在功(gong)%.FS時則(ze)高達(da)10%。線B是(shi)流量(liang)在10%~100%FS時(shi),誤差(cha)🈚爲1%R和(he)流量(liang)<10%F·S時誤(wu)✔️差爲(wei)0.1%F·S時的(de)最大(da)允許(xu)誤’差(cha)曲線(xian)✍️。線C是(shi)目前(qian)采用(yong)得較(jiao)爲🌈普(pu)追的(de)🤟誤差(cha)曲線(xian),流量(liang)在50%~100%F·S時(shi)誤差(cha)爲0.5%R,流(liu)量<50%時(shi)誤差(cha)爲0.25%F.5。從(cong)圖l中(zhong)可以(yi)看到(dao)與🧑🏽🤝🧑🏻過(guo)去儀(yi)表相(xiang)比,低(di)流量(liang)時測(ce)量精(jing)度顯(xian)著提(ti)🌈高。這(zhe)是由(you)于采(cai)用低(di)頻矩(ju)形波(bo)磁零(ling)點穩(wen)定性(xing)大爲(wei)改善(shan)所緻(zhi)。
表2所(suo)列是(shi)滿量(liang)程流(liu)量的(de)流速(su)李lm/s時(shi),國外(wai)若幹(gan)制造(zao)廠目(mu)😍前實(shi)現的(de)基本(ben)誤差(cha)指标(biao)。但在(zai)與外(wai)國制(zhi)造廠(chang)商技(ji)💜術座(zuo)談談(tan)🔞到精(jing)度問(wen)題時(shi),有人(ren)說雖(sui)然某(mou)些制(zhi)造廠(chang)樣本(ben)發表(biao)✏️了第(di)5項基(ji)本誤(wu)差計(ji)算方(fang)法〔土(tu)(0.1%R+0.1%F·S)〕,但實(shi)際上(shang)還碰(peng)🐆到一(yi)些麻(ma)🔴煩。
3.功(gong)能增(zeng)加。爲(wei)滿足(zu)用戶(hu)不同(tong)需要(yao),各制(zhi)造廠(chang)在電(dian)磁流(liu)量♋計(ji)上增(zeng)加了(le)許多(duo)功能(neng)。尤其(qi)在轉(zhuan)拳部(bu)分的(de)電路(lu)中普(pu)遍采(cai)用微(wei)處💃理(li)器(拼(pin)p)後,在(zai)高性(xing)能儀(yi)表中(zhong)則增(zeng)添了(le)更多(duo)功能(neng)。
(1)量程(cheng)設定(ding)、多量(liang)程外(wai)部切(qie)換和(he)内部(bu)自動(dong)切換(huan)國外(wai)新🎯穎(ying)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)都能(neng)夠不(bu)實流(liu)标定(ding)而改(gai)變量(liang)程。當(dang)電磁(ci)流量(liang)🌈傳感(gan)器在(zai)流量(liang)實流(liu)标定(ding)裝置(zhi)上以(yi)某一(yi)流量(liang)(髻如(ru)說在(zai)lm/s流速(su)時的(de)流量(liang))标定(ding)後,求(qiu)得該(gai)傳感(gan)器的(de)儀表(biao)常數(shu),轉換(huan)器即(ji)以此(ci)常數(shu)設定(ding)就可(ke)使用(yong)。如要(yao)改變(bian)流量(liang)範圍(wei),可通(tong)過調(diao)整轉(zhuan)換部(bu)分中(zhong)童程(cheng)電位(wei)器就(jiu)可以(yi)。高性(xing)能儀(yi)表通(tong)常用(yong)3~4位十(shi)❌進制(zhi)數字(zi)電位(wei)器設(she)定,也(ye)有用(yong)分頻(pin)方法(fa)改變(bian)流量(liang)範圍(wei),如Korhc1[公(gong)司T900F型(xing)轉換(huan)器用(yong)🐇4位數(shu)字輪(lun)改變(bian)電路(lu)的分(fen)孩系(xi)數,在(zai)規定(ding)的範(fan)圍内(nei)作☂️任(ren)意值(zhi)🎯設定(ding)。其優(you)點是(shi)可克(ke)♋服由(you)電位(wei)器的(de)非線(xian)性帶(dai)㊙️來的(de)誤差(cha),提高(gao)擴大(da)或編(bian)🈲小流(liu),範圍(wei)的精(jing)确度(du)。普及(ji)型❌儀(yi)表也(ye)有用(yong)改變(bian)端子(zi)接線(xian)的方(fang)法,以(yi)x2、x4和x8倍(bei)數改(gai)變流(liu)量範(fan)圍。高(gao)性能(neng)型儀(yi)表因(yin)此也(ye)可以(yi)由用(yong)戶自(zi)己設(she)定不(bu)同容(rong)積單(dan)位,如(ru)立方(fang)來、升(sheng)、加侖(lun)等,流(liu)量單(dan)位如(ru)立方(fang)米/時(shi)、升/分(fen)、加侖(lun)/分等(deng)。
流量(liang)大幅(fu)度變(bian)化的(de)使用(yong)場所(suo),如能(neng)按照(zhao)所側(ce)流t大(da)🚶小改(gai)變流(liu)量範(fan)圍(滿(man)量程(cheng)流量(liang)),可以(yi)提高(gao)側t精(jing)确度(du)。在許(xu)多高(gao)❓性能(neng)儀表(biao)中設(she)有量(liang)程切(qie)換功(gong)能。有(you)利用(yong)外部(bu)觸點(dian)信号(hao)❄️來切(qie)換量(liang)程的(de),最多(duo)能切(qie)換四(si)個流(liu)量範(fan)圍;内(nei)部自(zi)動切(qie)換有(you)雙量(liang)程和(he)三量(liang)程。圖(tu)2所示(shi)是雙(shuang)量程(cheng)切換(huan)例,設(she)流量(liang)範圍(wei)0~100m3/h,雙量(liang)程所(suo)設定(ding)低量(liang)程爲(wei)30 m3/h,高量(liang)程爲(wei)100m3/h。當流(liu)量開(kai)始從(cong)零漸(jian)漸增(zeng)加,先(xian)沿低(di)量程(cheng)線上(shang)升,當(dang)增加(jia)到97%(約(yue)29m3/h時,自(zi)動切(qie)換到(dao)高量(liang)程線(xian)。相反(fan)流量(liang)從100 m3/h沿(yan)高量(liang)🏃🏻程線(xian)減小(xiao)到約(yue)24 m3/h (商量(liang)🍓程輸(shu)出的(de)⭕24%)時,自(zi)動切(qie)換到(dao)低量(liang)程線(xian)輸出(chu)80%的地(di)方。
如(ru)以表(biao)2第3種(zhong)計算(suan)流量(liang)24 m3/h的最(zui)大允(yun)許誤(wu)差,以(yi)單一(yi)量程(cheng)🚶方式(shi)(即與(yu)高量(liang)程線(xian),相同(tong))爲0.25 m3/h,以(yi)雙量(liang)程自(zi)動切(qie)換則(ze)降低(di)到0.12 m3/h。如(ru)流量(liang)在15 m3/h時(shi),則最(zui)大允(yun)許誤(wu)差從(cong)0.25 m3/h降低(di)到👨❤️👨0.075 m3/h。
(2)正(zheng)向/反(fan)向流(liu)自動(dong)切換(huan)高性(xing)能儀(yi)表中(zhong)常設(she)有能(neng)測量(liang)正向(xiang)/反向(xiang)雙向(xiang)流的(de)流量(liang)測量(liang)線路(lu),以适(shi)應計(ji)量💋有(you)雙向(xiang)流動(dong)的🏃使(shi)用場(chang)所。流(liu)量一(yi)輻出(chu)如圖(tu)3所示(shi),正方(fang)向流(liu)量設(she)定在(zai)較高(gao)量程(cheng),反方(fang)向流(liu)量設(she)定在(zai)較🔴低(di)量程(cheng),切換(huan)流量(liang)以零(ling)流量(liang)爲中(zhong)心。爲(wei)防止(zhi)切換(huan)時🌍産(chan)生振(zhen)蕩現(xian)🍓象(即(ji)切換(huan)頻繁(fan)),可設(she)百分(fen)之幾(ji)的滞(zhi)遲區(qu),例如(ru)圖3所(suo)示爲(wei)愉出(chu)信号(hao)的-1.5%,當(dang)流量(liang)下降(jiang)到🧑🏾🤝🧑🏼反(fan)方向(xiang)的1.5%時(shi)才向(xiang)反方(fang)向切(qie)換。積(ji)算方(fang)式如(ru)圖4所(suo)示,有(you)正方(fang)向流(liu)量和(he)反方(fang)向流(liu)量分(fen)開積(ji)算方(fang)式和(he)差流(liu)量🏒積(ji)算方(fang)式兩(liang)種。
(3)輸(shu)出信(xin)号多(duo)樣化(hua)高性(xing)能儀(yi)表信(xin)号摘(zhai)出多(duo)樣:有(you)模🐅拟(ni)量翰(han)出,電(dian)🏃🏻流4~20mA、電(dian)壓l~5V.DC;有(you)頻率(lü)可設(she)定的(de)脈沖(chong)愉出(chu),頗率(lü)從♉小(xiao)于l到(dao)1000PPS,有上(shang)下🧡限(xian)報警(jing)愉出(chu);有上(shang)文所(suo)述正(zheng)反流(liu)量方(fang)向接(jie)點和(he)自動(dong)多量(liang)程接(jie)點輸(shu)🐅出等(deng)。有些(xie)儀㊙️表(biao)除了(le)轉換(huan)器摘(zhai)出⭐信(xin)号功(gong)能外(wai),還直(zhi)接設(she)有4~6位(wei)數字(zi)顯示(shi)瞬時(shi)流量(liang)和積(ji)算總(zong)量。
(4)自(zi)診斷(duan)功能(neng)電磁(ci)流量(liang)計裝(zhuang)上μP後(hou)還可(ke)監測(ce)儀表(biao)工作(zuo)狀🙇🏻态(tai),診斷(duan)出現(xian)的異(yi)常狀(zhuang)态,如(ru)愉入(ru)信号(hao)異常(chang)(測💘量(liang)管中(zhong)空無(wu)液體(ti),輸🌈入(ru)信号(hao)過大(da)),信号(hao)線或(huo)激磁(ci)線圈(quan)短路(lu)或斷(duan)線,誤(wu)設定(ding)參數(shu), μP工作(zuo)異常(chang)等。
(5)按(an)不同(tong)使用(yong)對象(xiang)适用(yong)不同(tong)激磁(ci)方式(shi)電導(dao)率較(jiao)高的(de)純💃液(ye)相液(ye)體一(yi)般采(cai)用較(jiao)低頻(pin)率(市(shi)電的(de)l/8~l/32)矩形(xing)波激(ji)磁電(dian)流且(qie)是三(san)值(正(zheng)一零(ling)一負(fu)丫零(ling))激磁(ci)方式(shi),以🔞獲(huo)得較(jiao)☁️好零(ling)點穩(wen)定性(xing)。但是(shi)在測(ce)量導(dao)電率(lü)較低(di)(10-4s/cm以下(xia))的液(ye)體時(shi),電極(ji)的電(dian)化學(xue)電位(wei)定期(qi)變動(dong),産生(sheng)l/f噪☀️聲(sheng)(f爲頻(pin)率),因(yin)此要(yao)适當(dang)提高(gao)頻率(lü),以改(gai)🏃♂️善信(xin)噪比(bi)(S/v)。另外(wai),在測(ce)量含(han)有固(gu)體顆(ke)粒或(huo)纖維(wei)的漿(jiang)液時(shi),固相(xiang)擦‼️過(guo)電極(ji)表面(mian),使電(dian)極面(mian)的接(jie)觸電(dian)位突(tu)然變(bian)化,物(wu)出信(xin)号出(chu)現尖(jian)峰狀(zhuang)噪聲(sheng)。這種(zhong)異常(chang)尖峰(feng)噪聲(sheng)雖有(you)采用(yong)流量(liang)值與(yu)平均(jun)值比(bi)較棄(qi)舍的(de)流量(liang)率限(xian)制(Ratelim!t)方(fang)法🌈處(chu)理之(zhi)`日,,但(dan)還是(shi)要适(shi)當提(ti)高激(ji)磁頻(pin)率以(yi)改善(shan)性能(neng)。低電(dian)導率(lü)液體(ti)和漿(jiang)液的(de)矩形(xing)波激(ji)磁頻(pin)率有(you)采用(yong)市🔞電(dian)頻率(lü)的1/2,當(dang)然這(zhe)樣要(yao)犧牲(sheng)一些(xie)零點(dian)穩定(ding)性。因(yin)此用(yong)戶💔可(ke)以按(an)照不(bu)同介(jie)質條(tiao)件選(xuan)用适(shi)宜的(de)激磁(ci)方式(shi)和頻(pin)率的(de)儀表(biao)。
4.小型(xing)、輕量(liang)和一(yi)體型(xing)。一傳(chuan)統電(dian)磁流(liu)量計(ji)通常(chang)由傳(chuan)💋感器(qi)和轉(zhuan)換器(qi)二部(bu)分組(zu)成。傳(chuan)感器(qi)體型(xing)和重(zhong)量随(sui)🈲着原(yuan)⭕理上(shang)和設(she)計結(jie)構上(shang)的改(gai)進,一(yi)代比(bi)一代(dai)小巧(qiao)。近10年(nian)傳感(gan)器兩(liang)連接(jie)法蘭(lan)間長(zhang)🚶度縮(suo)短了(le)l/2~1/3,不帶(dai)法蘭(lan)的結(jie)構,甚(shen)🙇♀️至縮(suo)短到(dao)1/10。以25mm口(kou)徑傳(chuan)🙇♀️感器(qi)爲例(li),連接(jie)法蘭(lan)🛀間長(zhang)度從(cong)最早(zao)450mm縮短(duan)到170mm,發(fa)展到(dao)現在(zai)無法(fa)蘭結(jie)構兩(liang)端面(mian)間長(zhang)度僅(jin)80~90mm,甚至(zhi)隻有(you)50餘mm;重(zhong)量從(cong)30~40kg下降(jiang)到18~20kg,而(er)無法(fa)蘭結(jie)構僅(jin)5~6比。無(wu)法蘭(lan)結構(gou)适用(yong)于小(xiao)🚶♀️口徑(jing)傳感(gan)器,它(ta)♉利用(yong)管道(dao)法蘭(lan)直接(jie)夾持(chi)住。再(zai)看中(zhong)型口(kou)徑150mm傳(chuan)感器(qi),長度(du)也從(cong)前不(bu)久已(yi)縮短(duan)到400mm再(zai)縮短(duan)到無(wu)法蘭(lan)結構(gou)💃160~200mm,重量(liang)也從(cong)35~40kg減輕(qing)到15~20kg。
傳(chuan)感器(qi)大幅(fu)度縮(suo)小體(ti)型和(he)減輕(qing)重量(liang)的主(zhu)要原(yuan)因是(shi)采用(yong)了❗低(di)頻矩(ju)形波(bo)激磁(ci)後抗(kang)幹擾(rao)性能(neng)提高(gao)以及(ji)電子(zi)技💃術(shu)的進(jin)步。因(yin)此🔴對(dui)可檢(jian)測出(chu)的最(zui)小流(liu)量信(xin)号的(de)幅值(zhi)要求(qiu)降低(di),流速(su)每秒(miao)米産(chan)生的(de)流量(liang)信☁️号(hao)從早(zao)期l~1.5mV減(jian)小到(dao)0.4mv,甚至(zhi)到0.2mv。這(zhe)樣設(she)計磁(ci)系統(tong)時就(jiu)可🈲成(cheng)倍降(jiang)低磁(ci)通密(mi)度,從(cong)而🏃減(jian)小了(le)磁系(xi)‼️統尺(chi)寸和(he)激磁(ci)線圈(quan),同時(shi)💋也降(jiang)低了(le)電功(gong)率🧑🏾🤝🧑🏼消(xiao)耗。又(you)由于(yu)采用(yong)低頻(pin)矩形(xing)波激(ji)磁,不(bu)存在(zai)原🐆市(shi)電交(jiao)流激(ji)磁存(cun)在的(de)磁路(lu)鐵磁(ci)件的(de)渦流(liu)問題(ti),大大(da)簡化(hua)了磁(ci)路結(jie)構設(she)計,有(you)些磁(ci)路⭐結(jie)構就(jiu)直接(jie)利用(yong)傳感(gan)器鐵(tie)磁性(xing)外殼(ke),不另(ling)行設(she)置磁(ci)扼回(hui)路。
電(dian)子技(ji)術的(de)高度(du)集成(cheng)化,使(shi)轉換(huan)器的(de)外形(xing)也大(da)幅度(du)縮小(xiao),同時(shi)🏃🏻♂️有可(ke)能使(shi)轉換(huan)器和(he)傳感(gan)器裝(zhuang)在一(yi)起,即(ji)爲一(yi)體型(xing)創造(zao)了條(tiao)件🏃。省(sheng)卻了(le)分率(lü)型傳(chuan)感器(qi)和轉(zhuan)換器(qi)之間(jian)的連(lian)線,簡(jian)化了(le)安裝(zhuang),方便(bian)了用(yong)戶。
以(yi)上這(zhe)些使(shi)電磁(ci)流量(liang)計有(you)可能(neng)向輕(qing)小簡(jian)廉的(de)方向(xiang)發展(zhan),降低(di)成本(ben)而成(cheng)爲一(yi)種普(pu)及型(xing)儀表(biao)。
5.傳感(gan)器型(xing)式與(yu)應用(yong)多樣(yang)。前述(shu)功能(neng)增加(jia)是儀(yi)表整(zheng)體的(de)🧡功能(neng)增🌍加(jia),均由(you)轉換(huan)器部(bu)分來(lai)完成(cheng)。、然而(er)電班(ban)流量(liang)傳感(gan)器結(jie)🈲構型(xing)式也(ye)随着(zhe)不同(tong)應用(yong)場所(suo)的需(xu)要而(er)多樣(yang)化。傳(chuan)統管(guan)道連(lian)接式(shi)傳感(gan)器除(chu)了上(shang)文提(ti)🤟到向(xiang)輕小(xiao)方向(xiang)發展(zhan)的無(wu)法蘭(lan)結構(gou)型外(wai),還有(you)用于(yu)⛷️監測(ce)高爐(lu)風口(kou)冷卻(que)水洩(xie)漏的(de)雙管(guan)型✏️傳(chuan)感器(qi),食品(pin)工業(ye)用易(yi)清洗(xi)耐經(jing)常通(tong)蒸汽(qi)消毒(du)要求(qiu)的衛(wei)生型(xing)傳感(gan)器。衛(wei)生型(xing)傳感(gan)器的(de)測墾(ken)通道(dao)中應(ying)無漪(yi)留空(kong)隙,嚴(yan)格控(kong)制側(ce)量介(jie)質的(de)附着(zhe)和殘(can)留,因(yin)此電(dian)極采(cai)用内(nei)插式(shi);此外(wai)爲便(bian)于拆(chai)卸清(qing)洗,連(lian)接法(fa)蘭采(cai)😍用隻(zhi)需闆(pan)動一(yi)次就(jiu)能卸(xie)下的(de)lD(F國際(ji)乳農(nong)聯合(he)會)标(biao)準央(yang)緊器(qi)。
除管(guan)道連(lian)接傳(chuan)感器(qi)外、還(hai)有大(da)管徑(jing)用插(cha)入式(shi)傳感(gan)器📞,從(cong)較小(xiao)口徑(jing)(50~250mm)圓筒(tong)型傳(chuan)感器(qi)抽入(ru)大管(guan)道中(zhong),側量(liang)管道(dao)中局(ju)部流(liu)💘量來(lai)推算(suan)整體(ti)流量(liang),雖然(ran)在測(ce)且精(jing)度上(shang)要有(you)所下(xia)降,但(dan)投資(zi)費用(yong)有較(jiao)大㊙️的(de)減省(sheng)。插入(ru)式傳(chuan)感器(qi)❗中還(hai)有一(yi)種平(ping)面形(xing)電磁(ci)流量(liang)監控(kong)器””,,它(ta)不是(shi)連續(xu)愉出(chu)流量(liang)信号(hao)而是(shi)設定(ding)在流(liu)速0.5~sm/s中(zhong)任一(yi)流速(su)值,流(liu)速超(chao)過或(huo)低于(yu)此值(zhi),即發(fa)出開(kai)關信(xin)号。
還(hai)有适(shi)合于(yu)廢污(wu)水排(pai)放的(de)明渠(qu)用潛(qian)水式(shi)電磁(ci)流量(liang)👌傳感(gan)器。
6.多(duo)種電(dian)極表(biao)面異(yi)物消(xiao)除裝(zhuang)置。電(dian)磁流(liu)量計(ji)雖适(shi)用于(yu)🐅漿液(ye)和✌️廢(fei)✍️污水(shui),然而(er)電極(ji)上沉(chen)積過(guo)多污(wu)物或(huo)結垢(gou)還是(shi)要㊙️影(ying)響使(shi)用。采(cai)用将(jiang)傳感(gan)器拆(chai)下管(guan)道清(qing)洗,對(dui)用戶(hu)來說(shuo)是很(hen)不方(fang)便。爲(wei)此🤞發(fa)展帶(dai)有定(ding)期手(shou)動♈或(huo)電機(ji)帶動(dong)刮闆(pan)的🌈電(dian)極,以(yi)清除(chu)電極(ji)表🍓面(mian)沉積(ji)物⛷️或(huo)結垢(gou)層,裝(zhuang)有超(chao)聲波(bo)換能(neng)器的(de)電極(ji),以擊(ji)碎電(dian)極表(biao)面的(de)結垢(gou)🥰層;有(you)用兩(liang)電極(ji)間通(tong)低電(dian)壓大(da)電流(liu)以焚(fen)燒積(ji)聚于(yu)電極(ji)表面(mian)的⛹🏻♀️油(you)脂;有(you)不停(ting)流外(wai)插式(shi)可換(huan)電極(ji)等。以(yi)上這(zhe)些措(cuo)施都(dou)是爲(wei)了克(ke)🌈服應(ying)用上(shang)的障(zhang)礙,以(yi)擴大(da)使用(yong)場所(suo)。
7.性能(neng)優異(yi)的陶(tao)瓷襯(chen)裏。過(guo)去聚(ju)四氟(fu)乙烯(xi)塑料(liao)是傳(chuan)🏃♂️感器(qi)襯✍️裏(li)材料(liao)中耐(nai)腐蝕(shi)性最(zui)爲優(you)異的(de)品種(zhong),然而(er)附磨(mo)性不(bu)好,而(er)❌且由(you)于是(shi)貼附(fu)在測(ce)量管(guan)内壁(bi),不能(neng)用于(yu)負🔅壓(ya)管道(dao),此外(wai)在電(dian)極引(yin)出處(chu)易産(chan)生液(ye)體外(wai)漏故(gu)障。現(xian)在國(guo)外普(pu)遍采(cai)用可(ke)♉注塑(su)改性(xing)氟塑(su)料,在(zai)側量(liang)管上(shang)開雞(ji)尾形(xing)槽等(deng)🔴以增(zeng)強注(zhu)塑附(fu)着性(xing),有些(xie)🈲工廠(chang)還在(zai)注🙇🏻塑(su)層中(zhong)嵌進(jin)金屬(shu)網成(cheng)有孔(kong)金屬(shu)薄闆(pan)進一(yi)步增(zeng)💘加強(qiang)度。但(dan)它們(men)的耐(nai)磨性(xing)較差(cha),不适(shi)宜用(yong)于礦(kuang)漿液(ye)。國内(nei)外用(yong)得較(jiao)普追(zhui)的聚(ju)氨酣(han)橡膠(jiao)有極(ji)好的(de)耐磨(mo)👉性,然(ran)而耐(nai)腳蝕(shi)性較(jiao)🥰差,不(bu)适用(yong)于濕(shi)法冶(ye)煉中(zhong)帶強(qiang)腐劑(ji)的礦(kuang)漿液(ye)✏️。近年(nian)國外(wai)開發(fa)出一(yi)種具(ju)有耐(nai)磨性(xing)和🔱耐(nai)腐蝕(shi)性都(dou)非🏒常(chang)優異(yi)的三(san)氧化(hua)二鋁(lü)🔞陶瓷(ci)襯裏(li),白金(jin)電極(ji)燒結(jie)在陶(tao)瓷襯(chen)裏内(nei),密封(feng)性可(ke)靠。這(zhe)是目(mu)🔞前電(dian)班流(liu)量傳(chuan)感器(qi)中能(neng)耐🔞最(zui)嚴酷(ku)條件(jian)🌍(腐蝕(shi)性、磨(mo)耗性(xing)✍️)的襯(chen)裏材(cai)料。
三(san)、應用(yong)多樣(yang)化
現(xian)在電(dian)磁流(liu)量計(ji)除了(le)管道(dao)連接(jie)式傳(chuan)感器(qi)外,已(yi)發展(zhan)💞了插(cha)入🌈式(shi)和潛(qian)水式(shi)傳感(gan)器,應(ying)用領(ling)域已(yi)不再(zai)局限(xian)于🧑🏾🤝🧑🏼封(feng)閉管(guan)道而(er)有❄️所(suo)擴大(da),如敞(chang)開非(fei)滿管(guan)管道(dao)和㊙️明(ming)渠等(deng)。
1.側下(xia)水道(dao)排水(shui)流量(liang)。2025年11月(yue)我國(guo)公布(bu)了《水(shui)污染(ran)防治(zhi)法熟(shu)✍️規⛱️定(ding)✍️污水(shui)排放(fang)單位(wei)要申(shen)報排(pai)污物(wu)的種(zhong)類,數(shu)量和(he)濃度(du),這樣(yang)就需(xu)♋要測(ce)量污(wu)水排(pai)放墾(ken)。蔔水(shui)道排(pai)水是(shi)利🈲用(yong)管道(dao)坡度(du)的✌️自(zi)然流(liu),不能(neng)以通(tong)常工(gong)業用(yong)⁉️封閉(bi)管道(dao)電磁(ci)流量(liang)傳感(gan)器安(an)裝方(fang)式應(ying)用于(yu)蔔水(shui)🧑🏾🤝🧑🏼道。可(ke)以采(cai)用小(xiao)于下(xia)水道(dao)管徑(jing),按正(zheng)常最(zui)大排(pai)水量(liang)選定(ding)合适(shi)口徑(jing)的傳(chuan)感器(qi),如圖(tu)💃5所示(shi)安裝(zhuang)在陰(yin)井内(nei)。陰井(jing)置有(you)📱三室(shi),傳感(gan)器裝(zhuang)在中(zhong)間一(yi)室,位(wei)置低(di)于下(xia)水道(dao)。排水(shui)從進(jin)水管(guan)🔱了進(jin)入,水(shui)位積(ji)聚到(dao)其标(biao)高超(chao)過出(chu)水口(kou)标高(gao)時,水(shui)就排(pai)放出(chu)去,儀(yi)表就(jiu)能測(ce)💁量其(qi)流量(liang)。當遇(yu)到暴(bao)雨時(shi),水流(liu)來不(bu)及按(an)箭頭(tou)A`所示(shi)方向(xiang)🔅經傳(chuan)感器(qi)排放(fang),進口(kou)室水(shui)位上(shang)開,便(bian)按箭(jian)頭6所(suo)示方(fang)♍向經(jing)洩洪(hong)管排(pai)出。
2.測(ce)明渠(qu)流最(zui)。用電(dian)磁流(liu)量計(ji)測明(ming)渠流(liu)量有(you)兩種(zhong)方式(shi),一🥰種(zhong)😘是🐉在(zai)㊙️明渠(qu)适當(dang)位置(zhi)裝插(cha)入式(shi)傳感(gan)器,測(ce)得流(liu)過傳(chuan)感器(qi)的局(ju)部💚流(liu)量🥵(折(she)算成(cheng)流速(su)),再用(yong)液位(wei)計👌測(ce)得随(sui)着流(liu)量大(da)小而(er)變的(de)液🐉位(wei)高度(du),求得(de)流通(tong)面積(ji),流速(su)乘以(yi)面積(ji)和一(yi)定的(de)系🧑🏽🤝🧑🏻數(shu),即可(ke)得明(ming)渠的(de)流🌐量(liang);另一(yi)種是(shi)以擋(dang)闆等(deng)在明(ming)渠中(zhong)間截(jie)流,在(zai)擋闆(pan)上✨裝(zhuang)潛水(shui)式傳(chuan)感器(qi),摧流(liu)通過(guo)傳感(gan)器便(bian)可測(ce)得🌏流(liu)量。兩(liang)種方(fang)法🐪相(xiang)比,前(qian)者的(de)優點(dian)是不(bu)會擡(tai)高明(ming)渠水(shui)位,但(dan)要與(yu)液位(wei)雲十(shi)配🔴合(he)運算(suan)比較(jiao)複雜(za),後者(zhe)的優(you)點是(shi)比較(jiao)簡單(dan)的,但(dan)要擡(tai)高擋(dang)闆前(qian)明渠(qu)液位(wei)0.2~0.5m。
四、新(xin)技術(shu)動态(tai)
導電(dian)管壁(bi)電磁(ci)流量(liang)計
傳(chuan)統電(dian)磁流(liu)量傳(chuan)感器(qi)側量(liang)管内(nei)壁應(ying)該是(shi)非導(dao)電的(de),防止(zhi)🈲所産(chan)生的(de)感應(ying)電勢(shi)即流(liu)量信(xin)号短(duan)路,所(suo)以金(jin)屬測(ce)量管(guan)内壁(bi)都襯(chen)以絕(jue)緣層(ceng)。
通過(guo)加上(shang)與液(ye)體流(liu)速成(cheng)正比(bi)的電(dian)流形(xing)成一(yi)種管(guan)壁電(dian)位分(fen)布,且(qie)使管(guan)壁電(dian)位分(fen)布與(yu)流體(ti)中的(de)流量(liang)感應(ying)電位(wei)幾乎(hu)一緻(zhi)。這樣(yang),流體(ti)與管(guan)壁交(jiao)界處(chu)就無(wu)電流(liu)通過(guo),從而(er)⚽使物(wu)出信(xin)号與(yu)普通(tong)流量(liang)計的(de)情況(kuang)相同(tong)。
圖(tu)6(a)所示(shi)是無(wu)襯裏(li)電磁(ci)流量(liang)計研(yan)究模(mo)型的(de)流量(liang)檢側(ce)部分(fen);圖6(b)是(shi)測量(liang)原理(li)和電(dian)路方(fang)框圖(tu)。液體(ti)在磁(ci)場B下(xia)流過(guo),在信(xin)号電(dian)極産(chan)生電(dian)壓VI,伺(si)服放(fang)大器(qi)對應(ying)于v、通(tong)過電(dian)流電(dian)極在(zai)側量(liang)💘管内(nei)流📐過(guo)電流(liu),在管(guan)壁内(nei)形成(cheng)VZ,其值(zhi)由電(dian)位電(dian)極🔞檢(jian)測出(chu)來。爲(wei)使V、和(he)VZ平衡(heng),組成(cheng)伺服(fu)系統(tong),測出(chu)🧑🏾🤝🧑🏼信号(hao)電極(ji)間電(dian)壓即(ji)流量(liang)信号(hao)。模型(xing)儀表(biao)采用(yong)低頻(pin)(50/16Hz)等幅(fu)矩形(xing)波電(dian)流來(lai)激勵(li)磁場(chang),其餘(yu)電路(lu)和常(chang)規低(di)頻激(ji)磁電(dian)磁流(liu)量計(ji)的電(dian)路幾(ji)乎相(xiang)等🐆,包(bao)括差(cha)分放(fang)大器(qi),采樣(yang)定時(shi)直流(liu)恒流(liu)電源(yuan)等。?
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