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電磁流量計工作原理圖及性能特點
 電磁流量計工作原理圖及性能特點

電磁流量計
(Eletromagnetic Flowmeters,簡稱EMF)是20世紀(jì)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。電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的,電磁流量計用來測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其獨特的優(yōu)點,電磁流量計目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)過程中各種導(dǎo)電液體的流量測量,如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);電磁流量計各種漿液流量測量,形成了獨特的應(yīng)用領(lǐng)域。

在結(jié)構(gòu)上,電磁流量計由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器安裝在工業(yè)過程管道上,它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號,并通過傳輸線將此信號送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方,它將傳感器送來的流量信號進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成流量信號成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出,以進(jìn)行顯示,累積和調(diào)節(jié)控制。

電磁流量計工作原理

(一)測量原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)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(qiáng)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       (3-35)

與此相仿.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)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.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極(圖3—17)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        (3-36)

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=πDUˉ=   (3-37)

由上式可見,體積流量qv與感應(yīng)電動勢e和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(3—37)嚴(yán)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)率均勻且各向同性。

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