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關(guān)于管道式電磁流量計(jì)的原理局限性及優(yōu)缺點(diǎn)與如何使用
點(diǎn)擊次數(shù):2194 發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 13:17:39
管道式電磁流量計(jì)體積流量計(jì),非常適用于廢水應(yīng)用和其他需要低壓降并具有適當(dāng)液體電導(dǎo)率的應(yīng)用。
該設(shè)備沒(méi)有任何活動(dòng)部件,因此無(wú)法與碳?xì)浠衔锖驼麴s水一起使用。管道式電磁流量計(jì)也易于維護(hù)。
管道式電磁流量計(jì)
基于法拉*定律的管道式電磁流量計(jì)原理
管道式電磁流量計(jì)根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律工作。根據(jù)該原理,當(dāng)導(dǎo)電介質(zhì)通過(guò)磁場(chǎng)B時(shí),會(huì)產(chǎn)生電壓E,該電壓E與介質(zhì)的速度v,磁場(chǎng)的密度和導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比。
在管道式電磁流量計(jì)中,將電流施加到安裝在流量計(jì)主體內(nèi)部或外部的線圈,以產(chǎn)生磁場(chǎng)。流經(jīng)管道的液體充當(dāng)導(dǎo)體,并感應(yīng)出與平均流速成比例的電壓。
該電壓由安裝在管道式電磁流量計(jì)主體中的感應(yīng)電*檢測(cè),并發(fā)送到變送器,變送器根據(jù)管道尺寸計(jì)算體積流量。
在數(shù)學(xué)上,我們可以將法拉*定律陳述為
E與V x B x L成正比
[E是在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電壓,V是導(dǎo)體的速度,B是磁場(chǎng)強(qiáng)度,L是導(dǎo)體的長(zhǎng)度]。
使用管道式電磁流量計(jì)測(cè)量的液體流量必須導(dǎo)電是非常重要的。法拉*定律表明,信號(hào)電壓(E)取決于平均液體速度(V),導(dǎo)體的長(zhǎng)度(D)和磁場(chǎng)強(qiáng)度(B)。因此,將在管的橫截面中建立磁場(chǎng)。
基本上,當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)磁場(chǎng)時(shí),會(huì)感應(yīng)出電壓。為了測(cè)量該產(chǎn)生的電壓(與流動(dòng)的液體的速度成正比),使用了兩個(gè)彼此相對(duì)安裝的不銹鋼電*。
然后將放置在流量計(jì)內(nèi)部的兩個(gè)電*連接到具有處理信號(hào)能力的高級(jí)電子電路。處理后的信號(hào)被饋送到微處理器,該微處理器計(jì)算液體的體積流量。
管道式電磁流量計(jì)公式:
管道式電磁流量計(jì)使用法拉*電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量。法拉*定律指出,每當(dāng)長(zhǎng)度為“ l”的導(dǎo)體以垂直于磁場(chǎng)“B”的速度“v”運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在相互垂直的方向上感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)“e”,其方向?yàn)?br /> e = Blv……(eq1)
其中
B =磁通密度(Wb / m2)
l =導(dǎo)體長(zhǎng)度(m)
v =導(dǎo)體速度(m / s)
體積流量Q由下式給出
Q =(πd2/ 4)v……(eq2)
其中
d =管的直徑
V =流的平均速度(導(dǎo)體速度在這種情況下)
從方程式(eq1)
v=e/BI
Q=πd2e/4BI
Q =柯
其中K是米常數(shù)。
因此,體積流量與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成正比。在實(shí)際應(yīng)用中,我們必須在供應(yīng)商目錄/手冊(cè)中提供的管道式電磁流量計(jì)中輸入儀表常數(shù)“K”。
管道式電磁流量計(jì)的局限性
(i)被測(cè)物質(zhì)必須是導(dǎo)電的。因此,它不能用于計(jì)量具有非常低電導(dǎo)率的氣體和蒸汽,石油產(chǎn)品以及類似液體的流量。
(ii)為使儀表對(duì)液體電阻的變化不敏感,電*之間的液體有效電阻不應(yīng)超過(guò)外部電路阻抗的1%。
(iii)這是非常昂貴的設(shè)備。
(iv)由于儀表總是測(cè)量體積率,因此液體中任何懸浮物的體積都將包括在內(nèi)。
(v)為避免夾帶空氣引起的任何麻煩,將流量管安裝在水平管道中時(shí),電*應(yīng)在水平直徑上。
(vi)由于只能通過(guò)停止流量來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行零位檢查,因此需要隔離閥,并且可能還需要一個(gè)旁路,在零位檢查期間可以通過(guò)該旁路引導(dǎo)流量。
(vii)如果在流量計(jì)的上游安裝了調(diào)節(jié)閥,則管道必須充滿。
管道式電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
(i)流量的障礙幾乎為零,因此這種類型的儀表可用于測(cè)量重的懸浮液,包括泥漿,污水和木漿。
(ii)除了流量計(jì)所使用的直管長(zhǎng)度外,這種類型的流量計(jì)沒(méi)有壓頭損失。
(iii)它們不受上游流動(dòng)擾動(dòng)的影響很大。
(iv)它們實(shí)際上不受密度,粘度,壓力和溫度變化的影響。
(v)電力要求可能較低(15或20 W),特別是對(duì)于脈沖直流類型。
(vi)這些儀表可用作雙向儀表。
(vii)該儀表適用于大多數(shù)酸,堿,水和水溶液,因?yàn)樗x襯里材料不僅是良好的電絕緣體,而且具有耐腐蝕性能。
(viii)儀表廣泛用于泥漿服務(wù),不僅因?yàn)樗鼈兊淖枞伲乙驗(yàn)槟承┮r里(例如聚氨酯,氯丁橡膠和橡膠)具有良好的耐磨性或耐蝕性。
(ix)它們能夠處理*低的流量。
管道式電磁流量計(jì)的缺點(diǎn)
(i)這些儀表只能用于具有適當(dāng)電導(dǎo)率的流體。
(ii)精度在5%的流量范圍內(nèi)僅為±1%。
(iii)勵(lì)磁線圈和電路的尺寸和成本并未與它們的管孔尺寸成比例地增加。因此,小尺寸的儀表笨重且昂貴。
管道式電磁流量計(jì)的應(yīng)用
這種管道式電磁流量計(jì)是非侵入式的,通常可用于任何具有高于10微西門子/厘米的合理電導(dǎo)率的流體。
沙水泥漿,煤粉,泥漿,污水,木漿,化學(xué)藥品,大型管道中蒸餾水以外的水,熱流體,特別是食品加工行業(yè)中的高粘度流體,低溫流體可以通過(guò)管道式電磁流量計(jì)計(jì)量。
如何使用管道式電磁流量計(jì)
管道式電磁流量計(jì)測(cè)量管道中導(dǎo)電液體(例如水,酸,苛性堿和漿液)的速度。當(dāng)液體的電導(dǎo)率大于約5μS/ cm時(shí),管道式電磁流量計(jì)可以正確測(cè)量。請(qǐng)小心,因?yàn)樵诘碗妼?dǎo)率的流體(例如去離子水,鍋爐給水或碳?xì)浠衔铮┥鲜褂?strong>管道式電磁流量計(jì)會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)關(guān)閉并測(cè)量零流量。
該流量計(jì)不會(huì)阻塞流量,因此可用于清潔,衛(wèi)生,骯臟,腐蝕性和磨蝕性液體。管道式電磁流量計(jì)可以應(yīng)用于導(dǎo)電液體,因此,由于碳?xì)浠衔锖蜌怏w分別具有非導(dǎo)電性質(zhì)和氣態(tài),因此無(wú)法使用該技術(shù)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
管道式電磁流量計(jì)不需要太多的上游和下游直線運(yùn)行,因此可以安裝在相對(duì)較短的流量計(jì)中。管道式電磁流量計(jì)通常需要從管道式電磁流量計(jì)電*的平面測(cè)量的上游直行徑的3-5直徑和下游直行徑的0-3直徑。
在水,廢水,采礦,礦物加工,電力,紙漿和造紙以及化學(xué)工業(yè)中發(fā)現(xiàn)臟液體的應(yīng)用。水和廢水的應(yīng)用包括在水/廢水區(qū)之間的總管中液體的保管轉(zhuǎn)移。
管道式電磁流量計(jì)用于水處理廠,以測(cè)量經(jīng)過(guò)處理和未經(jīng)處理的污水,工藝用水,水和化學(xué)藥品。采礦和礦物加工行業(yè)的應(yīng)用包括工藝用水,工藝漿料流和重介質(zhì)流。
在適當(dāng)注意結(jié)構(gòu)材料的情況下,可以測(cè)量高腐蝕性液體(例如酸和苛性堿)和研磨漿的流量。腐蝕性液體的應(yīng)用通常在化學(xué)工業(yè)過(guò)程中以及大多數(shù)工業(yè)中使用的化學(xué)進(jìn)料系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)。在采礦,礦物加工,紙漿和造紙以及廢水處理行業(yè)中通??梢哉业綕{液應(yīng)用。
管道式電磁流量計(jì)通常用于重力輸送液體的地方。確保流量計(jì)的方向使流量計(jì)完全充滿液體。無(wú)法確保流量計(jì)完全充滿液體會(huì)嚴(yán)重影響流量測(cè)量。
在真空條件下操作管道式電磁流量計(jì)時(shí),請(qǐng)?zhí)貏e小心,因?yàn)樵谡婵諚l件下,某些管道式電磁流量計(jì)襯套可能會(huì)塌陷并被吸入管道中,從而嚴(yán)重?fù)p害流量計(jì)。
請(qǐng)注意,在貌似沒(méi)有受到真空服務(wù)的管道(例如,氣體可能凝結(jié)的管道(通常在異常情況下))中,可能會(huì)發(fā)生真空情況。
同樣,管道式電磁流量計(jì)中的溫度過(guò)高(即使在異常情況下也會(huì)短暫出現(xiàn))會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)永久損壞。
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在管道式電磁流量計(jì)中,將電流施加到安裝在流量計(jì)主體內(nèi)部或外部的線圈,以產(chǎn)生磁場(chǎng)。流經(jīng)管道的液體充當(dāng)導(dǎo)體,并感應(yīng)出與平均流速成比例的電壓。
該電壓由安裝在管道式電磁流量計(jì)主體中的感應(yīng)電*檢測(cè),并發(fā)送到變送器,變送器根據(jù)管道尺寸計(jì)算體積流量。
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E與V x B x L成正比
[E是在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電壓,V是導(dǎo)體的速度,B是磁場(chǎng)強(qiáng)度,L是導(dǎo)體的長(zhǎng)度]。
使用管道式電磁流量計(jì)測(cè)量的液體流量必須導(dǎo)電是非常重要的。法拉*定律表明,信號(hào)電壓(E)取決于平均液體速度(V),導(dǎo)體的長(zhǎng)度(D)和磁場(chǎng)強(qiáng)度(B)。因此,將在管的橫截面中建立磁場(chǎng)。
基本上,當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)磁場(chǎng)時(shí),會(huì)感應(yīng)出電壓。為了測(cè)量該產(chǎn)生的電壓(與流動(dòng)的液體的速度成正比),使用了兩個(gè)彼此相對(duì)安裝的不銹鋼電*。
然后將放置在流量計(jì)內(nèi)部的兩個(gè)電*連接到具有處理信號(hào)能力的高級(jí)電子電路。處理后的信號(hào)被饋送到微處理器,該微處理器計(jì)算液體的體積流量。
管道式電磁流量計(jì)公式:
管道式電磁流量計(jì)使用法拉*電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量。法拉*定律指出,每當(dāng)長(zhǎng)度為“ l”的導(dǎo)體以垂直于磁場(chǎng)“B”的速度“v”運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在相互垂直的方向上感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)“e”,其方向?yàn)?br /> e = Blv……(eq1)
其中
B =磁通密度(Wb / m2)
l =導(dǎo)體長(zhǎng)度(m)
v =導(dǎo)體速度(m / s)
體積流量Q由下式給出
Q =(πd2/ 4)v……(eq2)
其中
d =管的直徑
V =流的平均速度(導(dǎo)體速度在這種情況下)
從方程式(eq1)
v=e/BI
Q=πd2e/4BI
Q =柯
其中K是米常數(shù)。
因此,體積流量與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成正比。在實(shí)際應(yīng)用中,我們必須在供應(yīng)商目錄/手冊(cè)中提供的管道式電磁流量計(jì)中輸入儀表常數(shù)“K”。
管道式電磁流量計(jì)的局限性
(i)被測(cè)物質(zhì)必須是導(dǎo)電的。因此,它不能用于計(jì)量具有非常低電導(dǎo)率的氣體和蒸汽,石油產(chǎn)品以及類似液體的流量。
(ii)為使儀表對(duì)液體電阻的變化不敏感,電*之間的液體有效電阻不應(yīng)超過(guò)外部電路阻抗的1%。
(iii)這是非常昂貴的設(shè)備。
(iv)由于儀表總是測(cè)量體積率,因此液體中任何懸浮物的體積都將包括在內(nèi)。
(v)為避免夾帶空氣引起的任何麻煩,將流量管安裝在水平管道中時(shí),電*應(yīng)在水平直徑上。
(vi)由于只能通過(guò)停止流量來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行零位檢查,因此需要隔離閥,并且可能還需要一個(gè)旁路,在零位檢查期間可以通過(guò)該旁路引導(dǎo)流量。
(vii)如果在流量計(jì)的上游安裝了調(diào)節(jié)閥,則管道必須充滿。
管道式電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
(i)流量的障礙幾乎為零,因此這種類型的儀表可用于測(cè)量重的懸浮液,包括泥漿,污水和木漿。
(ii)除了流量計(jì)所使用的直管長(zhǎng)度外,這種類型的流量計(jì)沒(méi)有壓頭損失。
(iii)它們不受上游流動(dòng)擾動(dòng)的影響很大。
(iv)它們實(shí)際上不受密度,粘度,壓力和溫度變化的影響。
(v)電力要求可能較低(15或20 W),特別是對(duì)于脈沖直流類型。
(vi)這些儀表可用作雙向儀表。
(vii)該儀表適用于大多數(shù)酸,堿,水和水溶液,因?yàn)樗x襯里材料不僅是良好的電絕緣體,而且具有耐腐蝕性能。
(viii)儀表廣泛用于泥漿服務(wù),不僅因?yàn)樗鼈兊淖枞伲乙驗(yàn)槟承┮r里(例如聚氨酯,氯丁橡膠和橡膠)具有良好的耐磨性或耐蝕性。
(ix)它們能夠處理*低的流量。
管道式電磁流量計(jì)的缺點(diǎn)
(i)這些儀表只能用于具有適當(dāng)電導(dǎo)率的流體。
(ii)精度在5%的流量范圍內(nèi)僅為±1%。
(iii)勵(lì)磁線圈和電路的尺寸和成本并未與它們的管孔尺寸成比例地增加。因此,小尺寸的儀表笨重且昂貴。
管道式電磁流量計(jì)的應(yīng)用
這種管道式電磁流量計(jì)是非侵入式的,通常可用于任何具有高于10微西門子/厘米的合理電導(dǎo)率的流體。
沙水泥漿,煤粉,泥漿,污水,木漿,化學(xué)藥品,大型管道中蒸餾水以外的水,熱流體,特別是食品加工行業(yè)中的高粘度流體,低溫流體可以通過(guò)管道式電磁流量計(jì)計(jì)量。
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管道式電磁流量計(jì)測(cè)量管道中導(dǎo)電液體(例如水,酸,苛性堿和漿液)的速度。當(dāng)液體的電導(dǎo)率大于約5μS/ cm時(shí),管道式電磁流量計(jì)可以正確測(cè)量。請(qǐng)小心,因?yàn)樵诘碗妼?dǎo)率的流體(例如去離子水,鍋爐給水或碳?xì)浠衔铮┥鲜褂?strong>管道式電磁流量計(jì)會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)關(guān)閉并測(cè)量零流量。
該流量計(jì)不會(huì)阻塞流量,因此可用于清潔,衛(wèi)生,骯臟,腐蝕性和磨蝕性液體。管道式電磁流量計(jì)可以應(yīng)用于導(dǎo)電液體,因此,由于碳?xì)浠衔锖蜌怏w分別具有非導(dǎo)電性質(zhì)和氣態(tài),因此無(wú)法使用該技術(shù)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
管道式電磁流量計(jì)不需要太多的上游和下游直線運(yùn)行,因此可以安裝在相對(duì)較短的流量計(jì)中。管道式電磁流量計(jì)通常需要從管道式電磁流量計(jì)電*的平面測(cè)量的上游直行徑的3-5直徑和下游直行徑的0-3直徑。
在水,廢水,采礦,礦物加工,電力,紙漿和造紙以及化學(xué)工業(yè)中發(fā)現(xiàn)臟液體的應(yīng)用。水和廢水的應(yīng)用包括在水/廢水區(qū)之間的總管中液體的保管轉(zhuǎn)移。
管道式電磁流量計(jì)用于水處理廠,以測(cè)量經(jīng)過(guò)處理和未經(jīng)處理的污水,工藝用水,水和化學(xué)藥品。采礦和礦物加工行業(yè)的應(yīng)用包括工藝用水,工藝漿料流和重介質(zhì)流。
在適當(dāng)注意結(jié)構(gòu)材料的情況下,可以測(cè)量高腐蝕性液體(例如酸和苛性堿)和研磨漿的流量。腐蝕性液體的應(yīng)用通常在化學(xué)工業(yè)過(guò)程中以及大多數(shù)工業(yè)中使用的化學(xué)進(jìn)料系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)。在采礦,礦物加工,紙漿和造紙以及廢水處理行業(yè)中通??梢哉业綕{液應(yīng)用。
管道式電磁流量計(jì)通常用于重力輸送液體的地方。確保流量計(jì)的方向使流量計(jì)完全充滿液體。無(wú)法確保流量計(jì)完全充滿液體會(huì)嚴(yán)重影響流量測(cè)量。
在真空條件下操作管道式電磁流量計(jì)時(shí),請(qǐng)?zhí)貏e小心,因?yàn)樵谡婵諚l件下,某些管道式電磁流量計(jì)襯套可能會(huì)塌陷并被吸入管道中,從而嚴(yán)重?fù)p害流量計(jì)。
請(qǐng)注意,在貌似沒(méi)有受到真空服務(wù)的管道(例如,氣體可能凝結(jié)的管道(通常在異常情況下))中,可能會(huì)發(fā)生真空情況。
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