國產(chǎn)高準電磁流量計校驗

國產(chǎn)高準電磁流量計校驗

電磁的流量計

    根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當一導(dǎo)體在磁場中運動切割磁力線時，在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場的磁感應(yīng)強度B，導(dǎo)體在磁場內(nèi)的長度L及導(dǎo)體的運動速度u成正比，如果B，L, u三者互相垂直，則e= Blu。與此相仿，在磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一一個內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當導(dǎo)電液體在管道中以流速u流動時，導(dǎo)電流體就切割磁力線。如果在管道截面上重直于磁場的直徑兩端安裝- - 對電極，則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布，兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動勢:e=BD.式中，為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:qv=rDU".由上式可見，體積流量qv與感應(yīng)電動勢c和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場的磁感應(yīng)強度B成反比，與其它物理參數(shù)無關(guān)。這就是電磁流量計的測量原理。需要說明的是，要使式qv= πDU~嚴格成立，必須使測量條件滿足下列假定:

      ①磁場是均勻分布的恒定磁場:②被測流體的流速軸對稱分布;③被測液體是非磁性的:

      ④被測液體的電導(dǎo)率均勻A.各向同性。勵磁方式，

      勵磁方式即產(chǎn)生磁場的方式。由前述可知，為使式qv =πDU~嚴格成立，第1個必須滿足的條件就是要有一個均勻恒定的磁場。為此，就需要選擇一種合適的勵磁方式?？谇埃话阌腥N勵碰方式，即直流勵做、交流勵磁和低頻方波勵磁?，F(xiàn)分別予以介紹。

      直流勵磁方式用直流電產(chǎn)生磁場或采用水久磁鐵，它能產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的大優(yōu)點是受父流電磁場干擾彤響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是，使用直流磁場易使通過測管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)生正負離子。在電場力的作用下，負離子跑向正極，正離子跑向負極。這樣，將導(dǎo)致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響電磁流量計的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等。2.交流勵磁

    電磁流量計（Electromagnetic Flowmeters，簡稱EMF）是20世紀50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。 電磁流量計是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理， 根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。

    磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用久磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負離子包圍，負電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時，久磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟，所以電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。

    測量導(dǎo)管：其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時磁通量被分流或短路，測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機械強度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等。

    電極：其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。

    外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。

    襯里：在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

優(yōu)點：

      直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優(yōu)缺點，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點，盡量避免它們的缺點，70 年代以來，人們開始采用低頻方波勵磁方式，其頻率通常為工頻的1 / 4-1/ 10。在半個周期內(nèi)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場，它具有直流勵磁的特點，受電磁干擾影響很小。從整個時間過程看,方波信號又是一.個交變的信號,所以它能克服直流勵滋易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。因此，低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式，目前已在電磁流量計上廣泛的應(yīng)用。概括- -下，電磁流量計具有如下幾個優(yōu)點:

    ①電磁流量計能避免交流磁場的正交電磁干擾;②電磁流量計消除由分布電容引起的工頻干擾;

    ③電磁流量計抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流;④電磁流量計排除直流勵磁的極化現(xiàn)象。電磁流量計工作原理及選型

    電磁流量計的概念

    電磁流量計(簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的-"種丈量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50年代初電磁流量計(EMF)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，70年代后期泛起鍵控低頻矩形波激磁方式，逐漸替換早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式,儀表機能有了很大進步，得到更為廣泛的應(yīng)用。近年來，發(fā)展速度較快，2005 年產(chǎn)量估計在20萬臺以上。目前，大口徑電磁流量計較多應(yīng)用于給排水工程，中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所。如丈量造紙產(chǎn)業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)產(chǎn)業(yè)的強侵蝕液以及鋼鐵產(chǎn)業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長間隔管道煤的水力輸送的流量丈量和控制。小口徑、微小口徑電磁流量計則常用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、食物產(chǎn)業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所。

工作原理

流量測量

    電磁流量計包含變送器和傳感器，它們共同測量流量。 電磁流量計的傳感器采用直通連接，可測量流體在流經(jīng)管道時產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。 變送器測量傳感器產(chǎn)生的電壓，將該電壓轉(zhuǎn)換成流量，然后再將流量測量值傳送到控制系統(tǒng)。

感應(yīng)電壓

    電磁流量計利用一組線圈和一對電極進行流量測量。 儀表的線圈由變送器通過施加的電流驅(qū)動。 通電后，兩個線圈之間產(chǎn)生磁場。 當管道充滿且流體開始流動時，磁場中的力導(dǎo)致流體中帶負電荷和正電荷的顆粒在穿過磁場時產(chǎn)生分離。 這種分離作用在電極和傳感器之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

法拉第定律

    電磁流量計背后的流量原理稱為法拉第定律，其數(shù)學(xué)表達式定義為 E=BDV。感應(yīng)電壓 (E) 與流體通過磁場 (B) 的速度 (V) 成正比。 感應(yīng)電壓通過電極回路進入變送器。 然后，變送器將此電壓轉(zhuǎn)換成可量化的流動速度。 使用此已知速度結(jié)合管道的面積計算出流體的體積流量。

常見應(yīng)用

    電磁流量計非常適合各種行業(yè)的眾多應(yīng)用，包括制漿和造紙、冶金和礦業(yè)、給水和污水處理、食品和飲料、化工和石化以及石油天然氣。 由于電磁流量計的設(shè)計在管道中不帶來突出部位或阻礙，因此它們可適應(yīng)從潔凈液體到漿料以及高腐蝕性或研磨性流體的眾多應(yīng)用。

公司簡介

    天津佳宇自動化設(shè)備有限公司主要經(jīng)營ABB閥門定位器、西門子SIEMENS閥門定位器、山武AZBIL閥門定位器、FISHER閥門定位器、Emerson質(zhì)量流量計等產(chǎn)品，我司致力于測量儀器儀表、試驗設(shè)備的開發(fā)、集成以及國內(nèi)外眾多品牌的代理銷售工作及產(chǎn)品配套，大量現(xiàn)貨，并承接各類儀器的維修。多年來，公司憑借著良好的信譽和強大的技術(shù)實力，在激烈的市場競爭中不斷地發(fā)展和完善，成為眾多企業(yè)在生產(chǎn)、研發(fā)、品質(zhì)保障等工作中的得力合作伙伴。