电磁流量计分类与应用
目前,电磁流量计已发展成多种类型,分类方法也有良多种:
1.按励磁方式分类
直流励磁型这种电磁流量计数目很少, 只用于丈量液态金属流量, 如常温下的汞和高温下的液态钠、钾等。
交流工频励磁型较早期的电磁流量计用50Hz 工频市电励磁,因为易受电磁干扰和零点漂移等原因,现已逐渐被低频矩形励磁所代替。但在丈量泥浆、矿浆等液固两相流时,低频矩形波励磁方式因为不能克服固体掠过电极表面产生的尖峰噪声, 而工频交流励磁的仪表则不存在这一缺点,所以海内外尚有一些电磁流量计仍采用交流励磁方式。
低频矩形波励磁型用于低频矩形波励磁方式功耗小, 零点不乱, 是目前电磁流量计的主要励磁方式。其波形有“正—负”二值和“正—零—负—零”三值两种。有的电磁流量计励磁频率可以由用户设定,一般小口径仪表用较高频率,大口径仪表用较低频率。
双频励磁型励磁电流的波形是在低频矩形波上叠加高频矩形波, 主要为克服二值矩形波励磁存在的浆液噪声和活动噪声,进步仪表的不乱性和响应特性。
电磁流量计选型中,对于有些介质如循环水、冷冻水、亚硫酸钾、低温低浓度的氢氧化钾碱液等。淮南分体式电磁流量计厂家感应电势的大小:
Ex=BDv ----------------式( 1)
式( 1)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=(π D/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) 淮南分体式电磁流量计厂家电磁流量计进线口,线缆及穿线管应有向下的弯曲,并在比较低处开口,以免进水,造成短路。
电磁流量变送器的电极所测出的几毫伏交流电势,是以变送器内液体电位为基础的。为了使液体电位稳定并位变送器与流体保持等电位,以保证稳定地进行测量,变送器外壳与金属管两端应有良好的接地,转换器外壳也应接地,接地电阻不能大于10欧姆,不能与其它电器设备的接地线共用。如果不能保证变送器外壳与金属管道良好接触,应用金属导线将它们连接起来,再可靠接地。
为了避免干扰信号,变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输,不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内,信号电缆长度一般不得超过30m。
电磁流量计电极和接地环材料选择
电极对测量介质的耐腐是选择材料首先考虑的因素,其次考虑是否会产生钝化等表面效应和所形成的噪声。
选择耐腐蚀材料
EMF电极的耐腐蚀性要求很高,常用金属材料有含钼耐酸钢,哈氏合金等,几乎可覆盖全部化学液。此外还有适用于浆液等的低噪声电极,它们是导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极,或包覆这些材料的金属电极。在原则上电极材料的选择应从使用者借鉴该介质在其他设备的应用实际和以往的经验来确定。有时后要做必要的实验,如现场取液体样品在实验室做待用材料的腐蚀性试验。比较好的实验是现场挂片,这是比较接近实际应用条件的腐蚀性试验,可以得出比较可靠能否适用的结论。 电磁流量计的验收验收阶段一般情况下分别是检验传感器、转换器和连接电缆。
避免电极表面效应
电磁流量计电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,但有时候电极材料对被测介质有很好的耐腐蚀性,却不一定就是适用的材料,还要避免产生电极表面效应。电极表面效应分为表面化学反应、电化学和极化现象以及电极的触媒作用三个方面。 化学反应效应如电极表面与被测介质接触后,形成钝化膜或氧化层。
他们对耐腐蚀性能可能起到积极保护作用,但也有可能增加表面接触电阻。例如钽与水接触就会被氧化,生成绝缘层。对于避免或减轻电极表面效应的介质------电极材料匹配,还没有像腐蚀性那样有充足的资料可查,只有一些有限经验,尚待在实践中积累。 接地环连接在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两端,他们的耐腐蚀要求比电极低,充分有一定腐蚀,定期更换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。因体积大从经济上考虑较少采用钽铂等贵重金属。如金属工艺管道直接与流体接触就不需要接地环。
用,以实现可靠和高精确度的测量。 电磁流量计衬里材料(或直接与介质接触的测量管)常用衬里材料有氟塑料、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶和陶瓷等。四川电磁流量计供应商
电磁流量计在水平管道上安装时,两个测量电极不应在管道的正上方和正下方。淮南分体式电磁流量计厂家
使用EMF的前提是被测液体必须是导电的,不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用,超过阈值即使变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型EMF的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间,视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容,制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10-8S/cm的液体。工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1S/cm之间,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。有些纯液或水溶液电导率较低,虽然被认为不能使用,但是实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例,这类杂质对增加电导率有利。根据使用经验,实际应用的液体电导率比较好要比仪表制造厂规定的阈值至少大一个数量级。因为制造厂仪表规范规定的下限值是在各种使用条件较好状态下可测量的比较低值。是受到一些使用条件限制,如电导率均匀性、连接信号线、外界噪声等,否则会出现输出晃动现象等。我们就多次遇到测量低度蒸馏水或去离子水,其电导率接近阈值5×10-6S/cm。 淮南分体式电磁流量计厂家
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