流量檢測儀表基礎(chǔ)知識講義

第四章 流量檢測儀表1 概述（流量的概念和單位、流量檢測方法及流量計分類） 在生產(chǎn)過程中，為了有效地進行操作、控制和監(jiān)督，需要檢測各種流體的流量。物料總量的計量還是經(jīng)濟核算和能源管理的重要依據(jù)。流量檢測儀表是發(fā)展生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具，是工業(yè)自動化儀表與裝置中的重要儀表之一。 流體的流量是指在短暫時間內(nèi)流過某一流通截面的流體數(shù)量與通過時間之比，該時間足夠短以致可認為在此期間的流動是穩(wěn)定的。此流量又稱瞬時流量。流體數(shù)量以體積表示稱為體積流量，流體數(shù)量以質(zhì)量表示稱為質(zhì)量流量。 流量的表達式為： 式中為體積流量，單位；為質(zhì)量流量，；V為流體體積，m3；M為流體質(zhì)量，Kg；t為時間；為流體密度，；為流體平均流速，；為流通截面面積，。 在某段時間內(nèi)流體通過的體積或質(zhì)量總量稱為累計流量或總流量，它是體積流量或質(zhì)量流量在該段時間的積分。 流量檢測方法可以歸為體積流量檢測和質(zhì)量流量檢測兩種方式，前者測 得流體的體積流量值，后者可以直接測得流體的質(zhì)量流量值。 測量流量的儀表稱為流量計，測量流體總量的儀表稱為計量表或總量計。流量計通常由一次裝置和二次儀表組成。一次裝置安裝于流道的內(nèi)部或外部，根據(jù)流體與之相互作用關(guān)系的物理定律產(chǎn)生一個與流量有確定關(guān)系的信號，這種一次裝置亦稱流量傳感器。二次儀表則給出相應(yīng)的流量值大小。 流量計的種類繁多，各適合于不同的工作場合。按檢測原理分類的典型流量計列在見下表。流量計的分類類別儀表名稱體積流量容積式流量計橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、皮膜式流量計等差壓式流量計節(jié)流式流量計、均速管流量計、彎管流量計、靶式流量計、浮子流量計等速度式流量計渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計等質(zhì)量流量計推導式質(zhì)量流量計體積流量經(jīng)密度補償或溫度、壓力補償求得質(zhì)量流量等直接式流量計科里奧利流量計、熱式流量計、沖量式流量計等2. 容積式流量計 容積式流量計是直接根據(jù)排出體積進行流量累計的儀表，它利用運動元件的往復(fù)次數(shù)或轉(zhuǎn)速與流體的連續(xù)排出量成比例對被測流體進行連續(xù)的檢測。容積式流量計可以計量各種液體和氣體的累積流量，由于這種流量計可以精密測量體積量，所以其類型包括從小型的家用煤氣表到大容積的石油和天然氣計量儀表，廣泛地用作管理和貿(mào)易的手段。容積式流量計由測量室、運動部件、傳動和顯示部件組成。它的測量主體為具有固定標準容積的測量室，測量室由流量計內(nèi)部的運動部件與殼體構(gòu)成。在流體進、出口壓力差的作用下，運動部件不斷地將充滿在測量室中的流體從人口排向出口。假定測量室的固定容積為V，某一時間間隔內(nèi)經(jīng)過流量計排出流體的固定容積數(shù)為，則被測流體的體積總量Q可知。容積流量計的流量方程式可以表示為：Q=nV。計數(shù)器通過傳動機構(gòu)測出運動部件的轉(zhuǎn)數(shù)，n即可知，從而給出通過流量計的流體總量。在測量較小流量時，要考慮泄漏量的影響，通常儀表有最小流量的測量限度。容積式流量計的運動部件有往復(fù)運動和旋轉(zhuǎn)運動兩種形式。往復(fù)運動式有家用煤氣表、活塞式油量表等。旋轉(zhuǎn)運動式有旋轉(zhuǎn)活塞式流量計、橢圓齒輪流量計、腰輪流量計等。各種流量計型式適用于不同的場合和條件。21 橢圓齒輪流量計橢圓齒輪流量計的測量本體由一對相互嚙合的橢圓齒輪和儀表殼體構(gòu)成，其工作原理如下圖所示。兩個橢圓齒輪A、B在進出口流體壓力差的作用下，交替地相互驅(qū)動，并各自繞軸作非勻角速度的轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)動過程中連續(xù)不斷地將充滿在齒輪與殼體之間的固定容積內(nèi)的流體一份份地排出。齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)可以通過機械的或其他的方式測出，從而可以得知流體總流量。兩個齒輪每轉(zhuǎn)動一圈，流量計將排出4個半月形容積的流體。通過橢圓齒輪流量計的流體總量可表示為： Q=4nV0。式中n為橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)；Vo為半月形容積，兩個半月形容積相等且恒定。齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)通過變速機構(gòu)直接驅(qū)動機械計數(shù)器來顯示總流量。也可以通過電磁轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈動信號，由對脈動信號的計數(shù)就可以反映出總流量的大小。橢圓齒輪流量計適用于高粘度液體的測量。流量計基本誤差為0.20.5；范圍度為10：1；工作溫度要低于120，以防止齒輪卡死。在使用時要注意防止齒輪的磨損與腐蝕，以延長儀表壽命。當被測液體的粘度3010-3Pas時，其壓力損失0.04MPa。22 腰輪流量計 腰輪流量計的工作原理與橢圓齒輪流量計相同，它們的結(jié)構(gòu)也相似，只是一對測量轉(zhuǎn)子是兩個不帶齒的腰形輪。腰形輪形狀保證在轉(zhuǎn)動過程中兩輪外緣保持良好的面接觸，以依次排出定量流體，而兩個腰輪的驅(qū)動是由套在殼體外的與腰輪同軸上的嚙合齒輪來完成。因此它較橢圓齒輪流量計的明顯優(yōu)點是能保持長期穩(wěn)定性。其工作原理見下圖所示。 腰輪流量計可以測量液體和氣體，也可以測高粘度流體。其基本誤差為0.20. 5，范圍度為10：1，工作溫度120以下，壓力損失小于0.02 MPa。23皮膜式家用煤氣表皮膜式家用煤氣表的工作原理如下圖所示。在剛性容器中由柔性皮膜分隔而成工和、和四個計量室?？梢宰笥疫\動的滑閥在煤氣進出口差壓的作用下作往復(fù)運動。煤氣由人口進入，通過滑閥的換向依次進入氣室工、或、，并排向出口。圖中帶箭頭的實線表示氣體進入的過程，帶箭頭的虛線表示氣體排出的過程。皮膜往復(fù)一次將流過一定體積的煤氣，通過傳動機構(gòu)和計數(shù)裝置能測得往復(fù)次數(shù)，從而可知煤氣總量。此儀表結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，價廉，精確度可達2，是家庭專用儀表。其皮膜的運動如同風箱，故這種流量計也有風箱式流量計之稱。（附加介紹家用自來水表原理）葉輪式流量計（測速型） 家用自來水表就是典型的葉輪式流量計，其用途只在于提供總用水量，以便按量收費。自來水表的結(jié)構(gòu)如下圖。自進水口1流入的水經(jīng)筒狀部件2周圍的斜孔，沿切線方向沖激葉輪3。葉輪軸經(jīng)過齒輪逐級減速，帶動各個十進位指針以指示累積總流量，齒輪裝在圖中4處。此后，水流再經(jīng)筒狀部件上排各孔5，匯總至出水口6。 為了減少磨損，葉輪及各個齒輪都采用較輕而耐磨的塑料制造，這樣也避免了銹蝕。葉輪式自來水表比較簡單價廉，但精確度不高，一般只有2級左右。同樣的原理也可以用在氣體流量測量上，國產(chǎn)QBJA型高壓力燃氣表就是葉輪式，用在4kgf/ m2管路上，由降壓至700mmH2O的燃氣經(jīng)五個噴嘴吹動葉輪。3. 差壓流量計(節(jié)流式流量計)差壓式流量計基于在流通管道上設(shè)置流動阻力件，流體通過阻力件時將產(chǎn)生壓力差，此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系，通過測量差壓值可以求得流體流量。最常用的差壓式流量計是由產(chǎn)生差壓的裝置和差壓計組合而成。流體流過差壓產(chǎn)生裝置形成靜壓差，由差壓計測得差壓值，并轉(zhuǎn)換為流量信號輸出。產(chǎn)生差壓的裝置有多種型式，包括節(jié)流裝置：如孔板、噴嘴、文丘利管等，以及動壓管、均速管、彎管等。其他型式的差壓式流量計還有靶式流量計、浮子流量計等。節(jié)流式流量計可用于測量液體、氣體或蒸汽的流量。這種流量計是應(yīng)用 歷史最長和最成熟的差壓式流量計，至今在生產(chǎn)過程所用的流量儀表中仍占有重要地位。節(jié)流式流量計中產(chǎn)生差壓的裝置稱節(jié)流裝置，其主體是一個局部收縮阻力件，稱為節(jié)流元件。通過節(jié)流元件改變流體流通截面，從而在節(jié)流元件前后形成壓力差。節(jié)流裝置分為標準節(jié)流裝置和非標準節(jié)流裝置兩大類，標準節(jié)流裝置的研究最充分，實驗數(shù)據(jù)最完善，其型式已經(jīng)標準化和通用化，只要根據(jù)有關(guān)標準進行設(shè)計計算，嚴格遵照加工要求和安裝要求，這樣的節(jié)流裝置不需進行單獨標定就可以使用。非標準節(jié)流裝置用以解決臟污和高粘度流體的流量測量問題，尚缺乏足夠的實驗數(shù)據(jù)，故沒有標準化。節(jié)流式流量計的特點是結(jié)構(gòu)簡單，無可動部件；可靠性較高；復(fù)現(xiàn)性能好；適應(yīng)性較廣，它適用于各種工況下的單相流體，適用的管道直徑范圍寬，可以配用通用差壓計；裝置又標準化。其主要缺點是安裝要求嚴格；流量計前后要求較長直管段；測量范圍窄，一般范圍度為3：1；壓力損失較大；對于較小直徑的管道測量比較困難(Dd。， 則，于是，振蕩將不斷衰減。如果把晶體管和反饋變壓器都看成是完全線性的元件，即把K和都當作與振蕩幅度無關(guān)的參數(shù)，那么銜鐵位置一旦使，振蕩幅度便將愈來愈大，直到飽和，而一旦，振幅便會愈減愈小，直到完全停振。這就是說，杠桿上帶的銜鐵位置在d。附近只要有一個極微小的移動，就會使振蕩幅度由一種極限狀態(tài)進入另一個極限狀態(tài)。這種兩位式的工作特性相當于一個動態(tài)增益為無限大的放大器。3.3.3.2)振蕩器線路實際上，這種振蕩式放大器的靈敏度是有限的。這是因為晶體管和反饋變壓器或多或少都存在非線性，所以K和實際上都與振蕩幅度有關(guān)。設(shè)晶體管T1的基極正弦波輸入電壓VCD與集電極輸出電壓VAB (基波)的關(guān)系如圖中曲線所示。若認為反饋變壓器是完全線性的，則當銜鐵離磁心某一距離d時，反饋特性可表示成圖中的斜直線，其斜率，愈大，即反饋愈強，反饋線與橫坐標的夾角愈小。在考慮振蕩器內(nèi)部非線性時，振蕩幅度將隨反饋強度連續(xù)變化，而不是前述的兩位式跳變了。為了說明這一點，讓我們先討論一下振蕩器的穩(wěn)態(tài)振幅是怎樣建立的。在圖中，振蕩器是一個閉環(huán)系統(tǒng)。設(shè)晶體管的基極上有一交流輸入電壓VCD，經(jīng)晶體管放大后，在其集電極上有一相應(yīng)的電壓VAB輸出，它經(jīng)變壓器反饋又回到基極。如果這反饋回來的電壓與起始輸入電壓相等，那么這振蕩幅度有可能穩(wěn)定：如果不相等，就會產(chǎn)生增幅或減幅現(xiàn)象。從這個觀點看問題，在圖上，只有放大特性與反饋特性的兩個交點O和Q兩處可能建立這種平衡關(guān)系，因為只有在這兩處，才有上述始末幅度相等的情況存在。但仔細分析一下，這兩個平衡點中，實際上只有Q點是穩(wěn)定的平衡點，而O點是不穩(wěn)定的。要理解這一點，可設(shè)電路開始處于O點的狀態(tài)，由于某一擾動，使晶體管基極電壓由0變化到某一幅度V CD1。這一變化經(jīng)晶體管放大后，在集電極上出現(xiàn)幅度為V AB1的正弦電壓，其數(shù)值可由放大曲線上點“1”來確定。接著，此電壓反饋回晶體管基極，由反饋特性上點“2”的位置得出反饋電壓的幅度為V CD2。由圖可見，這個電壓比起始的擾動V CD1大，因此，以后的變化將按圖中階梯1234逐級上升，直到抵達Q點為止。這個過程實際上就是振蕩器幅度建立的過程。對于Q點，若有擾動使其偏離平衡狀態(tài)，它仍會自動回到平衡點，例如，若擾動使振幅比Q點為小，則經(jīng)閉合循環(huán)， 反饋回來的值比上一次的值大，因而振幅回升，重又回到Q點。因此，反饋特性斜率大于放大特性斜率的交點Q點是穩(wěn)定的平衡點。經(jīng)過這樣的討論，我們就不難理解，若連續(xù)地改變反饋程度，即改變圖中反饋線的斜率時，可以連續(xù)地改變振蕩幅度了。在圖中，若杠桿帶動銜鐵，使其與磁芯的距離由d1減小到d2、d3時，對應(yīng)于不同的值的三條反饋線，將與放大特性交于Q1、Q2、Q3，振蕩器將獲得不同的穩(wěn)定振蕩幅度，畫出振蕩幅度VAB與銜鐵距離d的關(guān)系圖可看出，它與前面把放大與反饋環(huán)節(jié)都看成線性的分析結(jié)論具有原則的區(qū)別。圖中表明，這個由位移控制的振蕩器具有連續(xù)的輸出特性，從外部特性來看，它和一般的位移檢測放大器非常相似。這種振蕩式位移檢測器的特點是線路十分簡單，對電路本身的增益并不要求很大，對電源的要求不高，工作可靠，而檢測靈敏度卻相當好，一般杠桿只要偏移百分之幾毫米，即可使輸出振幅由0變至最大。這個位移檢測放大器的振蕩頻率f0由差動變壓器原邊線圈電感LAB及電容C4決定：，一般為10千赫左右。3.3.3.3)位移檢測放大器的電路及安全防爆措施下圖是這種位移檢測放大器的完整電路，振蕩器輸出電壓VAB經(jīng)二極管D4檢波，R8、R4、C5濾波后，由T2、T3接成的復(fù)合管通過射極電阻R3上強烈的電流負反饋，將檢波電壓轉(zhuǎn)換為恒流輸出。這里使用復(fù)合管的目的，不僅在于提高該級的輸入阻抗，減輕振蕩器的負載影響，同時也為了改善輸出電流的恒流性能，即不管變送器的負載電阻大小如何(在允許范圍內(nèi))，都不影響輸出電流的數(shù)值。線路中其它一些元件的作用是：電阻R6與二極管D1、D2構(gòu)成晶體管T1的偏置電路。二極管D3、D10、D11、D12、D13用以限制電解電容C2、C5兩端的電壓，從而限制可能積累于電容中的能量，防止電容放電時產(chǎn)生非安全的火花。二極管D5、D6防止反饋線圈開路時發(fā)生火花。這一變送器電路只要在供電電源上再加限壓、限流及隔離電路，使從電源進入的電壓、電流不超過規(guī)定范圍，并防止與其它高電平電路直接碰線，引入危險能量，便可達到安全火花防爆的要求，能用于石油；化工等易燃易爆場所。上圖的變送器是一下典型的兩線式變送器，從現(xiàn)場的變送器到控制室之間，只需兩根導線互相聯(lián)系。這兩根導線既是電源的供電線，又是信號的傳輸線。兩線制變送器由于布線方便，有利于采取安全火花防爆措施；活零點的信號制更便于發(fā)現(xiàn)斷電、斷線等故障，提高運行的可靠性，因此受到使用單位的廣泛歡迎。4. 靶式、轉(zhuǎn)子流量計4.1) 靶式流量計 在管流中垂直于流動方向安裝一圓盤形阻擋件，稱之為“靶”。流體經(jīng)過時，由于受阻將對靶產(chǎn)生作用力，此作用力與流速之間存在著一定關(guān)系。通過測量靶所受作用力，可以求出流體流量。靶式流量計構(gòu)成如下圖所示。圓盤靶所受作用力，主要是由靶對流體的節(jié)流作用和流體對靶的沖擊作用造成的。若管道直徑為D，靶的直徑為d，環(huán)隙通道面積，則可求出體積流量與靶上受力F的關(guān)系為：。式中v為流體通過環(huán)隙截面的流速；ka為流量系數(shù)；F為作用力；為流體的密度。 流量系數(shù)ka的數(shù)值由實驗確定。實驗結(jié)果表明，在管道條件與靶的形狀確定的情況下，當雷諾數(shù)Re超過某一限值后，ka趨于平穩(wěn)，由于此限值較低，所以這種方法對于高粘度、低雷諾數(shù)的流體更為合適。使用時要保證在測量范圍內(nèi)，使ka值基本保持恒定。 靶式流量計的測量方法與差壓變送器類似，通過杠桿機構(gòu)將靶上所受力引出，按照力平衡方法將此力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號或氣信號（目前專門生產(chǎn)有與靶配合的力平衡式靶式流量變送器），由顯示儀表顯示流量值。靶式流量計與差壓流量計不同的是：它是使用懸在管道中央的靶作為節(jié)流元件,且輸出信號不是取節(jié)流元件前后的差壓,而是取流體作用于靶上的推力F理論分析與實驗證明,流體作用于靶上的推力F與流體流速v的平方成正比例關(guān)系:,為靶的推力系數(shù),為靶的受力面積,為流體比重,為重力加速度,為靶與管壁間環(huán)形間隙中流體平均流速.由此可寫出通過管道的體積流量.所以只要測量靶上的推力F,便可得知流量的大小.為此可使用前面討論過的力平衡式變送器的原理,將力變?yōu)殡娦盘?目前,專門生產(chǎn)有與靶配合的力平衡式靶式流量變送器.4.2)轉(zhuǎn)子流量計（浮子流量計）浮子流量計也是利用節(jié)流原理測量流體的流量，但它的差壓值基本保持不變，是通過節(jié)流面積的變化反映流量的大小，故又稱恒壓降變截面流量計，由于其工作時浮子不停的轉(zhuǎn)動，因此也稱作轉(zhuǎn)子流量計。浮子流量計可以測量多種介質(zhì)的流量，更適用于中小管徑、中小流量和較低雷諾數(shù)的流量測量。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，對儀表前后直管段長度要求不高，壓力損失小而且恒定，測量范圍比較寬，刻度為線性。浮子流量計測量精確度為2左右。但儀表測量受被測介質(zhì)的密度、粘度、溫度、壓力、純凈度影響，還受安裝位置的影響。浮子流量計測量主體由一根自下向上擴大的垂直錐管和一只可以沿錐管軸向上下自由移動的浮子組成，如下圖所示。流體由錐管的下端進入，經(jīng)過浮子與錐管間的環(huán)隙，從上端流出。當流體流過環(huán)隙面時，因節(jié)流作用而在浮子上下端面產(chǎn)生差壓形成作用于浮子的上升力。當此上升力與浮子在流體中的重量相等時，浮子就穩(wěn)定在一個平衡位置上，平衡位置的高度與所通過的流量有對應(yīng)的關(guān)系，這個高度就代表流量值的大小。 根據(jù)浮子在錐管中的受力平衡條件，可以寫出力平衡公式：式中為差壓；Sf、Vf分別為浮子的截面積和體積；、分別為浮子密度、流體密度；g為重力加速度。 將此恒壓降公式代人節(jié)流流量方程式，則有：式中 S0為環(huán)隙面積，它與浮子高度h相對應(yīng)；為流量系數(shù)。 對于小錐度錐管，近似有S0=ch，系數(shù)c與浮子和錐管的幾何形狀及尺寸有關(guān)。則流量方程式寫作： 上式給出了流量與浮子高度之間的關(guān)系，這個關(guān)系近似線性。 流量系數(shù)與流體粘度、浮子形式、錐管與浮子的直徑比以及流速分布等因素有關(guān)，每種流量計有相應(yīng)的界限雷諾數(shù)，在低于此值情況下。不再是常數(shù)。流量計應(yīng)工作在。為常數(shù)的范圍，即大于一定的Re范圍。 浮子流量計有兩大類型：采用玻璃錐管的直讀式浮子流量計和采用金屬錐管的遠傳式浮子流量計。 直讀式浮子流量計主要由玻璃錐管、浮子和支撐結(jié)構(gòu)組成。流量表尺直接刻在錐管上，由浮子位置高度讀出流量值。玻璃管浮子流量計的錐管刻度有流量刻度和百分刻度兩種。對于百分刻度流量計要配有制造廠提供的流量刻度曲線。這種流量計結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，使用方便，可制成防腐蝕儀表，用于現(xiàn)場測量。 遠傳式浮子流量計可采用金屬錐形管，它的信號遠傳方式有電動和氣動兩種類型，測量轉(zhuǎn)換機構(gòu)將浮子的移動轉(zhuǎn)換為電信號或氣信號進行遠傳及顯示。下圖所示為電遠傳浮子流量計工作原理。其轉(zhuǎn)換機構(gòu)為差動變壓器組件，用于測量浮子的位移。流體流量變化引起浮子的移動，浮子同時帶動差動變壓器中的鐵心作上、下運動，差動變壓器的輸出電壓將隨之改變，通過信號放大后輸出的電信號表示出相應(yīng)流量的大小。 代入式(6-29)可以得到.故可用轉(zhuǎn)子的高度表示流量(見課本圖6-13)在測量中,浮子有兩種形式,一種在工作中旋轉(zhuǎn)的;另一種是不旋轉(zhuǎn)的(為了能在錐管中定位常采用芯桿,見課本圖6-14)5. 電磁流量計 對于具有導電性的液體介質(zhì)，可以用電磁流量計測量流量。電磁流量計基于電磁感應(yīng)原理，導電流體在磁場中垂直于磁力線方向流過，在流通管道兩側(cè)的電極上將產(chǎn)生感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的大小與流體速度有關(guān)，通過測量此電勢可求得流體流量。電磁流量計是目前工業(yè)中測量導電液體流量的常用儀表。它的應(yīng)用范圍很廣，可以測量各種腐蝕介質(zhì)：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。它也可用于測量食品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、自來水和污水處理等各部門中液體流量。它測量的體積流量小至每小時數(shù)滴大至幾萬立方米。 電磁流量計的測量原理如下圖所示。感應(yīng)電勢正與流速的關(guān)系由下式表示：E=BDv 式中B為磁感應(yīng)強度；D為管道內(nèi)徑；v為流體平均流速。感應(yīng)電勢與流速v成對應(yīng)關(guān)系，則流體體積流量可以求得。其流量方程式可寫作：可見，體積流量與感應(yīng)電勢成正比。在實際工作中由于永久磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為直流，可導致電極極化或介質(zhì)電解，引起測量誤差，所以在工業(yè)用儀表中多采用交變磁場。此時：。感應(yīng)電勢：流量：可見，只要設(shè)法測量出就可以得到流量，在求流量時，應(yīng)進行運算，在電磁流量計中常用霍爾元件實現(xiàn)這一運算。 電磁流量計的測量主體由磁路系統(tǒng)、測量導管、電極和調(diào)整轉(zhuǎn)換裝置等組成。流量計結(jié)構(gòu)如圖所示，由非導磁性的材料制成導管，測量電極嵌在管壁上，若導管為導電材料，其內(nèi)壁和電極之間必須絕緣，通常在整個測量導管內(nèi)壁裝有絕緣襯里。導管外圍的激磁線圈用來產(chǎn)生交變磁場。在導管和線圈外還裝有磁軛，以便形成均勻磁勢和具有較大磁通量。5.2）結(jié)構(gòu)見課本圖6-195.3）電磁流量計中對干擾的抑制電磁流量計的基本原理很早就發(fā)現(xiàn)，但由于信號十分微弱，各種干擾因素很多，始終未能用于生產(chǎn)。指導近幾十年才使問題得到解決。目前使用的電磁流量計都采用50Hz電源直接供電，最后輸出一個和流量成正比的電流信號。在研究中如何設(shè)計一個能抑制各種干擾因素影響的轉(zhuǎn)換電路，是保證流量測量精度的關(guān)鍵。下面主要介紹電磁流量計的干擾及消除方法。5.3.1）正交干擾及其抑制原因：一是在電極引線、放大器輸入端和被測介質(zhì)構(gòu)成的輸入回路中，由于交變磁場作用，產(chǎn)生一個附加的感應(yīng)電動勢，其相位和流量信號電動勢成90度。另一個原因是交變磁通在被測導電流體中產(chǎn)生渦流。如果磁場在電極兩側(cè)產(chǎn)生的渦流不對稱，那么，兩電極之間會產(chǎn)生附加的正交干擾電位差。消除正交干擾的方法很多，目前采用的主要方法：一是利用信號引出線自動補償，另一是在主放大器中對90度干擾信號進行深度負反饋，而后采用相敏電路，使正交干擾大大削弱。通常同時采用這兩種措施。5.3.2）電源電壓與頻率波動影響及補償變送器中應(yīng)用霍爾元件構(gòu)成的乘法器進行深度負反饋，來克服電源波動的影響。5.3.3）流量計原理框圖在正向通路和反饋回路的系數(shù)乘積遠大于1時, 它與電源電壓頻率無關(guān)，因而自動補償了因電