電磁流量計 ppt課件

1、利用法拉第電磁感應(yīng)定律，測量導(dǎo)電液體體積流利用法拉第電磁感應(yīng)定律，測量導(dǎo)電液體體積流特點：特點： 測量通道是光滑直管，不易阻塞測量通道是光滑直管，不易阻塞 適用于測量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流體；適用于測量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體； 不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失；不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失； 不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化影響；不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化影響； 前置直管段要求較低；前置直管段要求較低； 測量范圍度大，通常為測量范圍度大，通常為20:120:150:150:1； 不能測量電導(dǎo)率很低的液體；不能測量電導(dǎo)率很低的液體； 不能用于較高溫

2、度的液體。不能用于較高溫度的液體。上一頁下一頁返 回7.3.1 7.3.1 電磁流量計結(jié)構(gòu)與原理電磁流量計結(jié)構(gòu)與原理7.3.2 電磁流量計的選用與安裝電磁流量計的選用與安裝上一頁下一頁返 回l1. 1. 電磁流量計原理電磁流量計原理l2. 2. 電磁流量計的構(gòu)成電磁流量計的構(gòu)成 上一頁下一頁返 回l基本原理基本原理：法拉第電磁感應(yīng)定律：法拉第電磁感應(yīng)定律：導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 上一頁下一頁返 回電磁流量計測量原理電磁流量計測量原理導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，與流動方向

3、垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢 BDE 4/2Dqv液體的體積流量液體的體積流量 2/. 4DqvvvKqqDkBE)/4(式中式中, K為儀表常數(shù)，為儀表常數(shù)，K= 4kB/D 在管道直徑確定，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變的條件下，在管道直徑確定，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變的條件下，體積流量與電磁感應(yīng)電勢有一一對應(yīng)的線性關(guān)系，體積流量與電磁感應(yīng)電勢有一一對應(yīng)的線性關(guān)系，而與流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率無關(guān)。而與流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率無關(guān)。上一頁下一頁返 回l電磁流量計流量傳感器轉(zhuǎn)換器電磁流量計流量傳感器轉(zhuǎn)換器上一頁下一頁返 回外殼外殼磁路系統(tǒng)磁

4、路系統(tǒng)測量管測量管襯里襯里電極電極 上一頁下一頁返 回外殼外殼（鐵磁材料制成）（鐵磁材料制成）功能：功能：保護(hù)激磁線圈，隔離外磁場的干擾。保護(hù)激磁線圈，隔離外磁場的干擾。磁路系統(tǒng)磁路系統(tǒng) 功能：功能：產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場 直流磁場可用永久磁鐵來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單直流磁場可用永久磁鐵來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單 工業(yè)現(xiàn)場電磁流量計，一般都采用交變磁場，工業(yè)現(xiàn)場電磁流量計，一般都采用交變磁場，tBBmsintBDEmsin上一頁下一頁返 回磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)電勢為感應(yīng)電勢為測量管測量管 流過被測流體，兩端設(shè)有法蘭，用做連接管道。流過被測流體，兩端設(shè)有法蘭，用做連接管道。 測量

5、導(dǎo)管采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率并據(jù)測量導(dǎo)管采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率并據(jù)有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，一般可選用不銹鋼、有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，一般可選用不銹鋼、玻璃鋼、鋁及其它高強(qiáng)度的材料。玻璃鋼、鋁及其它高強(qiáng)度的材料。襯里襯里 在測量導(dǎo)管內(nèi)壁的一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫的在測量導(dǎo)管內(nèi)壁的一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫的絕緣材料。絕緣材料。主要功能主要功能：增加測量導(dǎo)管的耐磨性與腐蝕性，：增加測量導(dǎo)管的耐磨性與腐蝕性， 防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管壁短路。防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管壁短路。 上一頁下一頁返 回l用不銹鋼非導(dǎo)磁材料制成，安裝時要求與襯里齊平用不銹鋼非導(dǎo)磁材料制成，安裝時要求與襯里齊

6、平 上一頁下一頁返 回l功能：功能：放大感應(yīng)電勢、抑制主要的干擾信號。放大感應(yīng)電勢、抑制主要的干擾信號。采用了交變磁場克服了極化現(xiàn)象，但增加了電采用了交變磁場克服了極化現(xiàn)象，但增加了電磁正交干擾信號，正交干擾信號的相位和被測磁正交干擾信號，正交干擾信號的相位和被測感應(yīng)電勢相差感應(yīng)電勢相差900 l消除正交干擾的方法：消除正交干擾的方法：信號引出線自動補(bǔ)償信號引出線自動補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器的放大電路反饋補(bǔ)償。轉(zhuǎn)換器的放大電路反饋補(bǔ)償。 2sinsintKBdttdBKemmt上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回轉(zhuǎn)換器方框圖轉(zhuǎn)換器方框圖l大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程。大口徑儀表較多應(yīng)用于

7、給排水工程。l中小口徑常用于固液雙相流等難測流體中小口徑常用于固液雙相流等難測流體或高要求場所或高要求場所 如測量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)如測量造紙工業(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)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控制。長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控制。l小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所。品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所。上一頁下一頁返 回 精度精度 流速流速

8、 范圍度范圍度 口徑口徑 液體電導(dǎo)率液體電導(dǎo)率 上一頁下一頁返 回市場上通用型電磁流量計的性能有較大差別，市場上通用型電磁流量計的性能有較大差別， 有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡單。有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡單。 精度高的儀表基本誤差為（精度高的儀表基本誤差為（0.5%0.5%1%1%）FSFS， 精度低的儀表則為（精度低的儀表則為（1.5%1.5%2.5%2.5%）FSFS， 兩者價格相差兩者價格相差1 12 2倍。倍。因此測量精度要求不很高的場所（例如非經(jīng)濟(jì)核因此測量精度要求不很高的場所（例如非經(jīng)濟(jì)核算僅以控制為目的，只要求高可靠性和優(yōu)良重復(fù)算僅以控制為目的，只要求高可

9、靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場所）選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。性的場所）選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。上一頁下一頁返 回選定儀表口徑不一定與管徑相同，視流量而定。選定儀表口徑不一定與管徑相同，視流量而定。流程工業(yè)輸送水流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體，管道流速一般是經(jīng)等粘度不同的液體，管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速濟(jì)流速1.51.53m/s3m/s。電磁流量計用在這樣的管道上，傳。電磁流量計用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑相同即可。感器口徑與管徑相同即可。滿度流量滿度流量時液體流速可在時液體流速可在1 110m/s10m/s范圍內(nèi)選用，范圍內(nèi)選用，用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體用于有易粘附、沉積

10、、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，選用流速不，選用流速不低于低于2m/s 2m/s ，自清掃、防止粘附沉積等作用，自清掃、防止粘附沉積等作用 測量接近閾值的低電導(dǎo)液體測量接近閾值的低電導(dǎo)液體，盡可能選定較低流速（小，盡可能選定較低流速（小于于0.50.51m/s1m/s） 上一頁下一頁返 回范圍度范圍度 電磁流量計的范圍度較大，通常不低于電磁流量計的范圍度較大，通常不低于2020， 帶有量程自動切換功能的儀表，可超過帶有量程自動切換功能的儀表，可超過5050100100?？趶娇趶?國內(nèi)定型產(chǎn)品的口徑從國內(nèi)定型產(chǎn)品的口徑從10mm10mm3000mm3000mm， 實際應(yīng)用還是以中小口徑居多，與大部分其他實際

11、應(yīng)用還是以中小口徑居多，與大部分其他原理流量儀表（如容積式、渦輪式、渦街式或原理流量儀表（如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等）相比，大口徑儀表占有較科里奧利質(zhì)量式等）相比，大口徑儀表占有較大比重。大比重。上一頁下一頁返 回l使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導(dǎo)電使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的，不能低于閾值（即下限值）。的，不能低于閾值（即下限值）。l電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計的閾值在不大，通用型電磁流量計的閾值在1

12、010- 4- 4（5 51010-6-6）S/cmS/cm之間，視型號而異。之間，視型號而異。l使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。上一頁下一頁返 回 安裝場所安裝場所 直管段長度要求直管段長度要求 安裝位置和流動方向安裝位置和流動方向 接地接地 上一頁下一頁返 回 測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所；測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所； 測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游；測測量雙組

13、分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游；測量化學(xué)反應(yīng)管道時，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游；量化學(xué)反應(yīng)管道時，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游； 盡可能避免測量管內(nèi)變成負(fù)壓；盡可能避免測量管內(nèi)變成負(fù)壓； 選擇震動小的場所，特別對一體型儀表；選擇震動小的場所，特別對一體型儀表； 避免附近有大電機(jī)、大變壓器等引起電磁場干擾；避免附近有大電機(jī)、大變壓器等引起電磁場干擾； 易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所；易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所； 盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體； 環(huán)境溫度在環(huán)境溫度在25/25/101050/60050/600范圍內(nèi)；范圍內(nèi)； 環(huán)境相對濕度在環(huán)境相對

14、濕度在10%10%90%90%范圍內(nèi)；范圍內(nèi)； 盡可能避免受陽光直照；盡可能避免受陽光直照； 避免雨水浸淋，不會被水浸沒。避免雨水浸淋，不會被水浸沒。上一頁下一頁返 回l長度與大部分其它流量儀表相比要求較低。長度與大部分其它流量儀表相比要求較低。9090彎頭、彎頭、T T形管、同心異徑管、全開閘閥后通形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線常認(rèn)為只要離電極中心線5 5倍直徑（倍直徑（5D5D）長度）長度的直管段，不同開度的閥則需的直管段，不同開度的閥則需10D10D；l下游直管段為（下游直管段為（2 23 3）D D或無要求；或無要求；l各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長度亦各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長度亦不一致，要求比通常要求高。這是由于為保證不一致，要求比通常要求高。這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前達(dá)到當(dāng)前0.50.5級精度儀表的要求。級精度儀表的要求。上一頁下一頁返 回l安裝方向不受限制安裝方向不受限制, ,但測量固液兩相流體最好垂直安裝。但測量固液兩相流體最好垂直安裝。上一頁下一頁返 回a,b,e不良 c,d良好l傳感器必須傳感器必須單獨接地單獨接地（接地電阻（接地電阻100100