磁性测量专利
一、电磁流量计的工作原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压力损失极小,可测量的流量范围大。最大流量与最小流量之比一般在20: 1以上,适用的工业管径范围广,最大可达3m。输出信号与被测流量呈线性关系,精度高。可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体、泥浆、纸浆、纸浆等流体的流量。但不能测量气体、蒸汽、纯水的流量。
导体在磁场中切割磁力线时,导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度和导体垂直于磁场运动的速度成正比。同样,当导电流体在磁场中垂直流动并切割磁感应力线时,也会在管道两侧的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则确定,感应电势的大小由以下公式确定:
Ex = BDV公式(1)
其中ex-感应电势,v;
b-磁感应强度,t
d——管道内径,m
v——液体的平均流量,米/秒
但是体积流量qv等于流体的流速v和管道的截面积(πD?)/4,将公式(1)代入公式得到:
Qv=(πD/4B)*?前任?公式(2)
从上式可以看出,当管径d固定,磁感应强度b保持不变时,测得的体积流量与感应电势成线性关系。如果在管道两侧插入电极,就可以引入感应电势Ex,通过测量电势就可以得到体积流量。
根据法拉第电磁感应原理,在垂直于测量管轴线和磁力线的管壁上安装一对检测电极。当导电液体沿测量管轴线移动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,由两个检测电极检测,其值与流量成正比。
E=B V D K
哪里:?诱发电位;
k系数与磁场分布和轴向长度有关;
b——磁感应强度;
v——导电液体的平均速度;
D-电极间距;(测量管子的内径)
传感器将感应电势e作为流量信号,并将其传输至转换器。经过放大、变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵液晶显示瞬时流量和累计流量。转换器具有4~20mA输出、报警输出和频率输出,配有RS-485等通信接口,支持HART和MODBUS协议。
注:不同电磁流量计的参数略有不同,使用时请查阅说明书。
根据法拉第电磁感应定律,在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放置内径为D的非磁性管道。当导电液体以V的流速在管道中流动时,导电流体切割磁力线。如果在管道横截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极,就可以证明,只要管道内的流速分布是轴对称的,两个电极之间就感应出电动势:
e=KBDv?(3-36)
其中,V是管道横截面上的平均流速,K是仪器常数。管道的体积流量可由下式获得:
qv=?πeD/4KB?(3-37)
从上式可以看出,体积流量qv与感应电动势E和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其他物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。
需要注意的是,为了使等式(3-37)严格成立,电磁流量计的测量条件必须满足以下假设:
①磁场是均匀分布的恒定磁场;
②被测流体的速度分布是轴对称的;
③被测液体无磁性;
④被测液体的电导率均匀且各向同性。
二、特点
1、?流量的测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应的电压信号与平均流量成线性关系,因此测量精度高。
2、?测量管路中通畅的部分,所以没有额外的压力损失;测量管路中没有运动部件,因此传感器的使用寿命极长。
3、?因为感应电压信号是在整个充满磁场的空间内形成的,而且是在管道载体表面的平均值,所以传感器要求的直管段较短,长度是前5天以后管道的直径。
4.只有传感器的衬里和电极与待测液体接触。只要合理选择电极和内衬的材料,就可以做到耐磨、耐磨,保证长期使用。
5、?该转换器是美国福沃德公司多项专利技术的结晶,可应用于各种导电流体。采用国际最新最先进的单片机(MCU)和表面贴装技术(SMT),性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设置方便。点阵英文显示LCD,显示累计流量、瞬时流量、流量、流量百分比等参数。
FFM62系列电磁流量计的优势
1和FFM62系列电磁流量计最大的优点是非常稳定,无漂移,重复性好。采用低频矩形波励磁,励磁电流稳定。这种激励方式具有电磁干扰小、无涡流效应、正交干扰和同相干扰小、无极化现象的特点,使电磁流量计具有电流小、功耗低、无发热、零稳定、无漂移、电极污染小的优点。
2.电磁流量计的输出与对称分布下的流动状态(层流和湍流)无关,因此量程比极大,可达100: 1,可测流速范围为0.3-12m/s(扩展量程为0.1-15?米/秒)。
3.可测量脏介质、腐蚀性介质、悬浮液固两相介质等导电流体的流量。管内没有阻碍流体流动的部件,只有电极和内衬与流体接触,所以不会堵塞或卡住。根据介质的腐蚀性、磨损性和温度,选择不同的内衬电极,测量脏的、有腐蚀性的、悬浮的液固两相介质的流量。
4.没有额外的压力损失和能量消耗。
5、无机械惯性,反应灵敏,可测量瞬时脉动流量,也可测量正反两个方向的流量。
6.在测量过程中,不受温度、粘度、密度、电导率(一定范围内)变化的影响,测量稳定。
7.变频器配有LCD显示屏,按钮用于菜单设置。标准输出信号为频率信号,也可选择4-20mA电流输出和HART协议通信。
8.转换器采用功能磁场分析专利技术,完全消除了偏置电流的影响,保证了测量的准确性和稳定性。
9.针对有“泥浆噪声”干扰的泥浆流量测量,FFM62系列有带“噪声抑制器”的专利转换器,可以彻底消除杂波,保证测量的稳定性和准确性。
10,变频器电路有防雷元件,适合室外安装。?
11,独特的多电极结构,电噪声干扰完全消除,更有利于提高测量精度。
12,独特的电极引线模式,彻底消除正交干扰和零点漂移,使FFM62系列电磁流量计测量更稳定。具有良好的线性和重复性。
以上介绍了电磁流量计的原理、特点和优点。你现在了解电磁流量计吗?更多请持续关注土巴兔装修网。
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