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电磁流量计口径与选型

更新时间:2020-03-30

简要描述:

电磁流量计(Electromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。 电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。

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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损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。

当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在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及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理,导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时,也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势的大小由下式确定:

Ex=BDv-----------------式(1)

式中Ex—感应电势,V;
  B—磁感应强度,T
  D—管道内径,m
  v—液体的平均流速,m/s

然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD²)/4的乘积,将式(1)代入该式得:

Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)

由上式可知,在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时,被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极,就可引入感应电势Ex,测量此电势的大小,就可求得体积流量。

据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为:

E=B·V·D·K

式中: E-感应电势;

K-与磁场分布及轴向长度有关的系数;

B-磁感应强度;

V-导电液体平均流速;

D-电极间距;(测量管内直径)

传感器将感应电势E作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出,报警输出及频率输出,并设有RS-485等通讯接口,并支持HART和MODBUS协议。

注:不同电磁流量计参数略有差异,使用时请务必查看说明书。

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,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速v流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间产生感生电动势:

e=KBDv (3-36)

式中,v为管道截面上的平均流速,k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为:

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可见,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,与其它物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。

需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使电磁流量计测量条件满足下列假定:

①磁场是均匀分布的恒定磁场;

②被测流体的流速轴对称分布;

③被测液体是非磁性的;

④被测液体的电导率均匀且各向同性。

技术要求

准确度等级

流量计在规定的流量范围内准确度等级、最大允许误差应符合表1的规定。流量计误差表示使用相对示值误差。

准确度等级和最大允许误差

准确度等级

0.2

(0.25)

(0.3)

0.5

最大允许误差

±0.2%

(±0.25%)

(±0.3%)

±0.5%

准确度等级

1.0

1.5

2.5

/

最大允许误差

±1.0%

±1.5%

±2.5%

/

注:优先采用不带括号的等级

    

引用误差

对于用于瞬时流量指示的流量计误差表示也可使用引用误差,其最大允许误差系列应符合表1规定,其检定结果的标书中不再给出准确等级,而使用其最大允许误差表示,且还应在最大允许误差后标注FS,如±0.5%FS。

在一台流量计的一次检定中,应按照准确度等级和引用误差之中的一种给出流量计误差表示方法;对于使用相对示值误差和引用误差组合表示误差的流量计,一次检定中也应统一使用一种方法表示其误差。

重复性

流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝值的1/3。

测量范围

电磁流量计测量范围度大,通常为20:1~50:1,可选流量范围宽;电磁流量计的口径范围比其它品种流量仪表宽,从几毫米到3米;可测量正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多;仪表输出本质上是线性的;易于选择与流体接触件的材料品种,可应用于腐蚀性流体等优点。由于电磁流量计测量含有悬浮固体或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。 若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作。 

主要产品

智能电磁流量计采用带背光宽温点阵型液晶显示器,所有显示都是中文,功能多而实用,特别方便使用者操作,减少不必要的麻烦和错误。

交货快,成本低,维修方便。

电磁流量计如何抗干扰?

在测量纸浆/矿浆等大干扰信号应用时,选用8707高信号流量管,可以提高信号强度

智能电磁流量计AFLD是采用全智能化原理设计的,与原来国内一些企业生产的老式或假式智能化的电磁流量计在计量精度,功能,可靠性以及使用寿命上有非常大区别。

电磁流量计的使用寿命应该是在10-20年以上,所以我们在设计时就充分考虑厂到这一点,从传感器到转换器的每一个细节我们都非常仔细,从设计,选材,工艺,生产,测试等每一个环节我们都非常讲究,自行设计定制国内目前的专用与电磁流量计的生产流水线,切实保证产品的长期质量。

插入式电磁流量计由插入式电磁流量传感器(简称传感器)和电磁流量转换器(简称转换器)配套组成(简称流量计)。是用来测量管道内各种导电液体体积流量的仪表。插入式电磁流量计用来测量自来水、钢铁、石油、化工、电力、工业、水利等部门的导电流体流量,亦可测量酸、碱、盐等腐蚀性导电液体。

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