电磁流量计PPT课件
图文解说:电磁流量计设计
图文解说:电磁流量计设计由ADI_Amy于 2016-8-5 创建的讨论∙喜欢•显示0 喜欢0∙评论• 0"若不能度量,则无法管理。
"这是工业领域的一句口头禅,尤其适合于流量测量。
简单说来,对流量监测的需求越来越多,常常还要求更高速度和精度的监测。
前不久ADI举办了在线研讨会“工业过程控制应用的电磁流量计设计”,我们已经分享了完整的讲义文档,需要的戳【在线研讨会讲义PPT下载】工业过程控制应用的电磁流量计设计自取。
这里我们为大家讲解下讲义的部分内容电磁流量变送器——信号链框图电磁流量传感器的特性是:无压力损耗,不受速度、密度、温度、压力和传导率的影响,可以实现高精度测量。
流量计系统由以下组件组成:电源、信号调理、转换器、处理器、显示键盘和多个通信组件,比如无线,RS485/422,4-20毫安电流,HART。
电磁流量变送器——传感器工作原理其工作原理基于法拉第电磁感应定律。
这意味着带电导体通过一个磁场并切割磁力线时在管道两侧将会产生感应电动势。
电磁场是由电流流经测量管外面的线圈产生的。
感应电压的幅度直接与速度和导体的电导率、管道直径以及磁场强度的成比例,具体来说,我们可以将法拉第定律表述为E = K x B x D x V,其中V表示导电流体的速度,B表示磁场强度,D表示测量管段的直径,E表示电极上的电压,而K是一个常数。
B、D、K可以是固定值,因此方程简化为E与V的比例关系。
大部分电磁流量计使用低频率方波来激励传感器线圈。
可以是1/25、1/16,1/10或者1/4 电网频率,以及电网频率的一半。
低频方波励磁的幅度不变,但改变电流流入流出线圈的方向。
传感器信号调理——模拟前端共模抑制比共模电压必须被电磁流量计转换器所抑制,模拟前端电路在其中所起的作用最大。
如果电路具有对于120 分贝共模抑制比,则0.28V 共模电压可以降低至0.28 μV,而如果共模抑制比是100 dB,则抑制为2.8 μV。
电磁流量计培训讲稿(课件)
感性认识
分体型
一体型
法兰安装
夹持安装
E+H电磁流量计
日本山武电磁流量计
西门子电磁流量计
科隆电磁流量计
电磁流量计变送器部分
电磁流量计变送器部分
电磁流量计传感器部分
电磁流量计
Promag 产品类型
53 23 50
H
P
W
H型 食品及饮料 制药
P型 化工 食品及饮料
流量计一览表
差压式流量计——孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、 楔形流量计、弯管流量计
容积式流量计——椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计 浮子流量计 ——玻璃锥形、金属锥形流量计 速度式流量计——涡轮流量计、电磁流量计、旋涡流量计 超声波流量计——单声道、多声道 科里奥利流量计 热式质量流量计 磁共振流量计
3.差压式流量计
差压式流量计由一次装置和二次装置组 成.一次装置称流量测量元件,它安装 在被测流体的管道中,产生与流量(流速) 成比例的压力差,供二次装置进行流量 显示。二次装置称显示仪表。它接收测 量元件产生的差压信号,并将其转换为 相应的流量进行显示.
差压流量计的一次装置常为节流装置或 动压测定装置(皮托管、均速管等)。二 次装置为各种机械式、电子式、组合式 差压计配以流量显示仪表.差压计的差 压敏感元件多为弹性元件。由于差压和 流量呈平方根关系,故流量显示仪表都 配有开平方装置,以使流量刻度线性化。 多数仪表还设有流量积算装置,以显示 累积流量,以便经济核算。
2.叶轮式流量计
叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置 于被测流体中,受流体流动的冲击而 旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量 的大小。 典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流 量计,其结构可以是机械传动输出式 或电脉冲输出式。
电磁流量计培训资料PPT课件
·-40℃~ +80℃
·酸、碱等强 腐蚀介质
·卫生类介质
氯丁橡胶 Neoprene
·有极好的弹性、耐磨性能较 好
·能耐一般低浓度酸、碱、盐 介质的腐蚀,不耐氧化性 介质的腐蚀
·低于65℃ ·测一般水、
污水、泥 浆、矿浆
硬橡胶
·可耐常温下的盐酸、醋酸、 草酸、氨水、磷酸及50% 的硫酸、氢氧化钠、氢氧 化钾
⑸DN 公称直径,是指仪表标称通径。
⑹PN 公称压力,是指设计时决定的仪表可承受的最大工作压力。 ⑺Tmax 是指流量计能够正常使用的最高温度。一般在70℃左右。
产品概述
电磁流量计衬里材料
电磁流量计电极材料
衬里材料
主要性能
适用范围
聚四氟乙烯
PTFE 改性聚四氟
乙烯
PFA
·塑料中化学性质最稳定的一 种材料,能耐沸腾的盐、 酸、硫酸、硝酸和王水、 也能耐浓碱和各种有机溶 剂
常见故障分析
电磁流量计 | 故障类型
按故障发生时期可分为:
- 调试期故障:主要原因为仪表选型或设定不当,安装不妥等 - 运行期故障:主要原因为流体中杂质附着电极衬里,环境条件变化等
按故障外界源头可分为:
- 管道系统和安装方面引起 - 环境方面引起:电磁干扰、机电干扰、电缆线引入电位电压 - 流体方面引起 - 转换器设置错误:多台电磁流量计转换器与传感器配错、人为修改参
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2019/8/9
可编辑
选型要点
仪表到现场后能否正常的使用,有两个关键点,一:正确的选型是保证正常使用的 前提;二:正确的安装是正常使用的保障。
针对电磁流量计的选型,必须向客户询问的几个问题: 1、测量管径是多少? 2、测量的介质是什么?(即被测物料是什么?水、酸碱液等等)是否有腐蚀性? 3、介质的温度、工程压力是多少? 4、过程连接方式:是法兰还是夹持连接? 5、法兰尺寸要求是多少? 6、最大和最小流量是多少? 7、介质是否导电? 8、输出信号类型以及流量计供电电源?
流量计PPT课件
课件重点
主要介绍流量测量的基本知识和常用的 流量检测仪表。
主要内容:
第一部分 流量计的基本知识 第二部分 流量计的选型 第三部分 流量计的安装 第四部分 流量计的使用和维护
第一部分 流量计的基本知识
流量定义:
指单位时间内流体(气体、液体或固体 颗粒等)流经管道或设备某处横截面的数 量,又称瞬时流量。
一体式电磁流量计
工作原理 ---------超声波流量计
超声波脉冲在上下游两侧传感器间来回传 播,由于上下游传播速度不同,产生时 间差,根据时差大小测出流量。传播时 间技术是用一对传感器,每个传感器都 发送和接受超声波信号并穿过流体。当 流体流动时,向下游方向信号传播时间比 向上游方向的传播时间短。时差与流体 速度成正比,测出时差即测出流量和方 向。
2.测量主机:主机与探头之间由两根双 屏蔽电缆连接。
传播速度差拨又分为:Z法(透过法)、V 法(反射法)、X法(交叉法)等。
工作原理 ---------涡街流量计
在特定的流动条件下,一部分流体动能 转化为流体振动,其振动频率与流速 (流量)有确定的比例关系,依据这种 原理工作的流量计称为流体振动流量计。
超声测量仪表的流量测量准确度几乎不 受被测流体温度、压力、粘度、密度等 参数的影响 。
超声波流量计由超声波换能器、电子线 路及流量显示和累积系统三部分组成。
超声波流量计的电子线路包括发射、接 收、信号处理和显示电路。
1.声学系统:由安装于待测管道外表面 的一对超声波探头(换能器)组成。
3.热膨胀率
热膨胀率是指流体温度变化1℃时其体积 的相对变化率,
4.压缩系数
压缩系数是指当流体温度不变,所受压 力变化时,其体积的变化率.
5.雷诺数
电磁流量计安装规范.ppt.
4
Q----流量--------------------------m3/h, L/min, L/S DN---传感器的测量管口径-----mm V-----流速--------------------------m/s (流量Q、口径DN、流速V之间的对应关系)
3.4.2 电磁流量计的测量流速是有范围限定的
V:0—0.3m/s
0—12m/s
以流速的概念来评量测量范围是最合理的
3.4.3 电磁流量计的测量精度与测量介质的流速密切相关 流速越低,测量误差越大
注:认为测量不准时,必须分析测量流速的状态
3.4.4讨论两个问题
精度问题
—精度的含义:仪表精度为测量允 许的最大误差
误差分类:
1.绝对误差: 测量值与真实值之差
2.13、可以水平、垂直安装,但要保证与测量管道同轴, 并保证测量管道内充满液体
2.14、在安装流量计的管道应该有可切断管道内介 质的阀门,方便流量计的日常检修、维护。工艺不 允许流量中断时,可在安装流量计的管道上加旁通 管道
2.15、流量计安装在通风处,避免日晒雨淋,环境温度应 在-20—+60℃,相对湿度小于85%
2.4流量计外壳、被测流体和管道连接法兰三者之间应做等位连接, 并做相应接地。流量计本体法兰的接地螺丝孔与配对法兰的接地 螺丝孔要对齐,避免偏差较大造成接地线不够长而无法安装。
2.5、远离大功率设备,如大功率电机。
2.6、留有必要的维修空间,方便后期的维护、检 修、离地2米应加检修平台。
2.7、流量计传感器有明确的流量标示时,应按标 定方向安装
三、电磁流量计工作的三要素 1、导体(导电介质)--只能测量导电介质
2、磁场(磁通密度)--磁场存在与磁通恒 定是正确测量的保证 3、切割(流 速)--实际测量流速为速度 式流量计
流量计工作原理ppt课件
涡街流量计
优点 ① 结构简单,无可动部件,长期运行可靠性高; ② 测量精度高; ③ 测量范围宽,量程比可达10:1。 缺点 ① 不适用于低雷诺数测量; ② 安装时上下游需较长直管段。 选用标准 ① 洁净气体、蒸汽和液体的测量; ② 低流速流体及粘度较大的液体不宜采用涡街流量计。
.
电磁流量计
电磁流量计主要由磁路系统、测量导管、外壳、衬里、 电极和转换器等部分组成。
工作原理 基于法拉第电磁感应定律,即当导体在磁场中作
切割磁感线运动时,在导体中会产生电动势,电动势 的大小与导体在磁场中的有效长度和垂直于磁场方向 的运动速度成正比。
同理,导电流体在磁场中作垂直方向流动从而切 割磁感线时,会在管道两边的电极上产生动生电动势。 流体速度越快,产生的电动势就越大。
① 时差法
超声波在流体中顺流、逆流的传播速度不同,导致传播相
同距离时会存在时间差,该时间差与流体的流动速度成正比,
因此测出时间差就可以得出流体的流速。
时差法只能用于高速流动的清洁液体和气体。
② 波束偏移法
流体流动会引起超声波束偏移,流速越大,偏移角越大,
两接收器收到的信号强度差值也越大,因此可以通过测量两接
由于科氏力是惯性力,流体质量越大,产生的科氏力就越大, 丈量管的扭曲角就越大。通过测量扭曲角就可以计算出质量流量。
.
科氏力质量流量计
优点 ①直接测量质量流量, 有很高的测量精确度; ②可测量流体. 范围广泛,
涡街流量计
工作原理 基于卡门涡街原理,在测量管道中设置漩涡发生
流量计培训课件.pptx
常见故障
故障原因
处理方法
差压式流量计流量计 Nhomakorabea流量计的分类
按结构原理分
按测量原理分
光学原理 热学原理 力学原理 物理原理 冲量式流量计 流体振荡流量计 质量流量计 电磁流量计 差压式流量计 叶轮式流量计 容积式流量计
常见故障
标准孔板
标准孔板
差压原理
结构
故障原因
处理方法
工作原理
目录
一、流量计的分类 二、差压流量计 三、涡轮流量计 四、涡街流量计 五、电磁流量计 六、椭圆齿轮流量计 七、科里奥利质量流量计 八、转子流量计
5.动量式流量计
利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计.由于流 动流体的动量P与流体的密度 及流速v的平方成正比,即p v2, 当通流截面确定时,v与容积流量Q成正比,故p Q2。设比例系数为 A,则Q=A 因此,测得P,即可反映流量Q.这种型式的流量计,大多 利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等,然后测量流量。这种流 量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。
4.变面积式流量计(等压降式流量计)
放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而 移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受 流体的浮力)相平衡时,俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小 的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异,而浮子稳定不 动时上下部分的压力差相等,因此该型流量计称变面积式流量计或等压 降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。
2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应 变电阻式等。
(3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击 波式)等。
常用流量计PPT课件
自动检测技术
14
(2)法兰取压 法兰取压装置即为设有取压孔的法 兰,其结构如图2-114所示。上下 游的取压孔必须垂直于管道轴线, 取压孔的轴线离孔板上下游端面的 距离为25.4mm。取压孔的轴线应与 管道轴线直角相交,孔口与管内表 面平齐,上下游取压孔的孔径相同, 孔径不得大于0.08D,实际尺寸应 为6~12mm。
自动检测技术1节流装置工作原理所谓节流装置是在管道中安装一个直径比管径小的节流件如孔板喷嘴流体流经节流件时压力和流速变化情况自动检测技术以孔板为例观察在管道中流动的流体经过节流件时流体的静压力和流速的变化情流体流经喷嘴和文丘里管的情况与孔板相似它们的开孔面积和流束的最小收缩截面基本一致
常用流量计
流量测量的基本概念:
自动检测技术
-
1
自动检测技术
-
2
自动检测技术
常用的流量计
节流式、电磁式、涡轮式、涡街式
一、节流式流量计
节流式流量计的特点是:结构简单,使用寿命长,适应性较广,
能够测量各种工况下的单相流体和高温、高压下的流体流量;
发展早,应用历史长,有丰富、可靠的实验数据,标准节流装
置的设计加工已标准化,无需标定就可在已知不确定度范围内
– 测量范围度大,通常为20:1~50:1;
– 不能测量电导率很低的液体;
– 不能用于较高温度的-液体。
16
1.电磁流量计原理
电 磁 流 量 计 测 量 原 理
自动检测技术
-
17
自动检测技术
导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动, 与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势
EBD (1)
38
自动检测技术
3.涡轮流量计的特点及使用注意事项
DWM2000插入式电磁流量计
•带显示:通讯、检测、调整(消除错误、时间常数、
GK常数等)
11
DWM2000插入电磁基本检测:
3、电压:
•四线制两个24VDC:5+、6-和12+、11-
•三线制共用24VDC:5和12短接+,11-,6信 号+
•从转换器侧插头测量可以判断是否滤波板问题。
•线圈电源(12+、11-)或者三线制电源:不能 用普通二次表电源,要满足功率要求( 24VDC/100mA)
DWM2000插入电磁基本检测 :1、安装、接线、接地:
• • •
• /D
•
•
•
专 用 垫 片
接 地 : 不能缠 Nhomakorabea生
料
带
、
短 接 ) 、 四 线 制 两 电 源
控 制 室 信 号 负 和 电 源 负
接 线 : 三 线 制 ( 注 意 在
长 型 整 体 调 整
型 通 过 转 换 器 调 整 、 加
流 向 调 整 : 普 通 型 和
分类:
DWM2000L加长型:
焊接头焊在管道上,DN50以上管道都可以。 通过球阀连接,可以在线拆卸,方便维护。
分类:
DWM2000潜水型:
防护等级IP68 适合地坑等容易积水场合使用。
分类:
DWM2000食品型:
食品型要求 食品型安装方式
分类:
DWM2000D智能型: 可以现场检测、调整内部参数。
DWM2000插入式电磁流 量计
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流量计专业知识ppt课件
流量计的维护与保养
01
02
03
04
定期检查
定期检查流量计的运行状态、 管道连接和电气线路,确保正
常工作。
清洁保养
定期清洗流量计内部和管道, 保持测量精度和稳定性。
校准与标定
定期对流量计进行校准和标定 ,确保测量准确性和可靠性。
更换磨损件
及时更换流量计的磨损件,延 长使用寿命和保证测量精度。
01
流量计的校准与检 测
流量计专业知识PPT 课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 流量计概述 • 常见流量计类型 • 流量计的选型与安装 • 流量计的校准与检测 • 流量计的发展趋势与挑战
01
流量计概述
流量计的定义与分类
01
流量计是一种测量流体流量、流 速和质量的仪表,广泛应用于工 业、能源、环保等领域。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
01
流量计的选型与安 装
流量计的选型原则
根据测量介质选择
根据流体种类、状态和测量要求选择合适的 流量计类型。
根据流体压力和温度选择
考虑流体压力和温度对流量计的影响,选择 适合的流量计。
根据测量精度要求选择
根据对测量精度的要求,选择高精度或一般 精度的流量计。
根据经济性选择
在满足测量要求的前提下,选择性价比高的 流量计。
01
02
03
工业生产
用于监测和控制生产过程 中的流体流量,提高生产 效率和产品质量。
能源计量
用于天然气、石油等能源 的计量和收费,保障能源 的合理利用和交易的公平 性。
电磁流量计
这里用线色和蓝色表示带电粒子。起初,当液体不流动时,两个 电极之间不会测到任何电压。当液体流动时,磁场会对带电粒子 产生作用力,正负带电粒子便会分开,集中到管壁两侧,此时两 个电极将检测到电动势。
工作原理
该感应电动势UE与磁感应强度 B、电极间距离D和平均流速V成正 比。因电磁感应强度B和电极距离 D是常数,所以感应电动势UE与平 均流速成成正比,而体积流量又与 平均流速V成正比,所以体积流量 与感应信号成正比。在信号转换器 中,该感应信号电压被转换成体积流量,同时转换成可编程的模拟 作数字信号输出。 公式为: UE =K*B*D*V(K为比例系数)
公司用的电磁流量计
1、菲时博特电磁流量计 MTBE循环上水进装置流量FIQ-513 传感器探头
信 号 转 换 器
公司用的电磁流量计
2、浙江迪元电磁流量计
催化循环水出水流量1、2 FIQ-7101、FIQ-7102
传感器
转换器
公司用的电磁流量计
3、重庆川仪电磁流量计
常压循环水出水流量FIQ-7103 气分聚丙烯共用6台,分别为: 循环水入气分装置FIQ-1119 供水母线FIQ-3101 回水母线FIQ-3102 旁滤水线FIQ-3103 新鲜水线FIQ-3104 循环水进聚合流量FIQ-3105
密码说明
2级密码(出厂值3110):能改变1~29仪表参 数; 3级密码(出厂值2901):能改变1~38仪表参 数; 4级密码(固定值):用户能改变所有的参数 和进行参数初始化。 总清零密码:36666
量程自动切换
转换器具有可选的两个量程自动切换功能,可 方便地用于昼夜流量变化范围大的自动控制测 量系统。在“流量量程设定”菜单下设置的量 程值为第一量程(高量程)。在“量程自动切 换”菜单下可选择1:2、1:4、1:8作为第 二量程(低量程),第二量程式值为第一量程 值的1/2、1/4、1/8。
电磁流量计PPT课件
按流量传感器与管道连接方式
(3) 卫生型连接 下图中式卫生型连接一例,与国际制酪联合会IDF加
本类仪表在我国一般流程工业中应用还属探索阶 段,20世纪60~70年代曾成功地应用于测量电解槽常 温泵流量;有色冶金工业也曾试用于测量熔锌液流量, 因锌液在测量管内壁结垢及氧化锌等原因,未使用成 功。
按激磁电流方式
2、交流激磁 早期电磁流量计用于50Hz工频市电激磁,产生正弦波交变磁
场;采用交流激磁的理由是为了避免像用直流激磁时电磁表面产 生极化现象,但是由于易受市电锁引起的与流量信号同相应各种 感应噪声的叠加,形成零点漂移等,现在已渐被低频矩形波激磁 所代替。这些叠加的感应噪声是由以下一些原因产生的。
电磁流量计概述
电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters简称 EMF)是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测 量导电液体体积流量的仪表。1922年威廉斯首 先应用电磁流量仪表于封闭圆管,1961年 Krohne公司第一次把电磁流量计应用于工业。 50年代初EMF实现了工业化应用,近年来世界 范围EMF产量约占工业流量仪表台数的5%~ 6.5%。 70年代以来出现键控低频矩形波激磁 方式,逐渐替代早期应用的工频交流激磁方式, 仪表性能有了很大提高,得到更为广泛的应用。
插 入 式 电 磁 流 量 计
按流量传感器电极是否与被测液体 接触
(1) 接触型电极 与液体接触的电极是EMF的传统结构,通常为一对电极,
大口径仪表业有用两对电极。非满管型EMF也有用3对电机或 条形电极。 (2) 非接触型电极
各种流量计的基本原理培训ppt课件
采气时:0-25000m3h对应靶式输出124mA
2、注采气之后:看流量计的零点是否正确,则需要对进行调整。
3、双向流靶式流量计在测量气体时的温度-压力补偿方式
靶式流量计在出厂时是按设计院提供的操作压力、温度、管径、量程范围等参数进行标定 出厂的。但是,在实际工艺操作过程中,压力和温度随时随刻都在变化(实时值),这样就 造成靶式流量计输出产生偏差,为了消除由于操作压力和操作温度偏离标定值带来的误差, 因此,必须对测量气体的靶式流量计进行温度-压力补偿,使输出能反映流量的真实值。一 般在DCS系统上即可完成温-压补偿,如下式:
计量专业
1
储气库现有流量计种类: 1、电磁流量计 2、旋涡旋进流量计 3、靶式流量计 4、超声流量计
2
流量计的基本原理
3
一、电磁流量计 原理
电磁流量计是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(法拉 第电磁感应定律)。就是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。
4、4.1.注气过程:
第一步:在注气之前,必须将靶式流量计前端1#球阀处于完全关闭状态,避免瞬间高压直 接冲击靶板造成流量计靶杆被打弯或传感器损坏。
第二步:通入气体后,应缓慢开启流量计前端控制阀门,将控制阀的开度控制在10~15%之 间。然后缓慢开启手动1#球阀,最好把开度控制在60%处。
第三步:这时再用流量计前端的控制阀来控制注气流量值的大小。
6
二、旋涡旋进流量计
组成
1.旋涡发生体:用铝合金制成,具有一定角度的螺旋叶片,它固定在壳体 收缩段前部,强迫流体产生强烈的漩涡流。 ⒉ 壳体: ⒊ 智能流量计积算仪 4. 温度传感器:以Pt1000 铂电阻 为温度敏感元件。 5. 压力传感器:以压阻式扩散硅桥路 为敏感元件。 6. 压电晶体传感器:检测出漩涡进动 的频率信号。 ⒎ 消旋器:作用是消除旋涡流, 以减小对下游仪表性能的影响。
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-
13
按流量传感器与管道连接方式
(5)插入式电磁流量计
特点:
· 插入式电磁流量计在大管道流量检测中,具有绝对的安装
优势与价格优势。
· 转换器采用优化设计,结构紧密,容易电气安装,转换
器和传感器具有互换性,可自由变更测量范围(0.5m/s~10m/s)
。
· 仪表应用“自动归零”原理,消除电化学干扰信号,零点
见到过有应用于DN300mm管道仪表的报道。干法效验流
量值,与湿法(实流)效验相比,精度可达3% 。除由
电磁铁值流激磁产生次场外,也有用永久磁铁磁场的
较小口径传感器。
本类仪表在我国一般流程工业中应用还属探索阶
段,20世纪60~70年代曾成功地应用于测量电解槽常
温泵流量;有色冶金工业也曾试用于测量熔锌液流量,
Krohne公司第一次把电磁流量计应用于工业。
50年代初EMF实现了工业化应用,近年来世界范
围EMF产量约占工业流量仪表台数的5%~
6.5%。 70年代以来出现键控低频矩形波激磁方
式,逐渐替代早期应用的工频交流激磁方式,
仪表性能有了很大提高,得到更为广泛的应用。
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2
电磁流量计的原理和机构
根据法拉第定律,当导体在磁场中切割磁力线 时,将产生电动势。该电动势的大小与磁感应 强度B,磁场中作垂直切割磁力线方L向v 运动的 导体长度和导体在磁场中作垂直于磁力线方向 运动的速度u 成正比。当三者相互垂直时,感应 电动势e的大小为:
➢电磁流量计概述 ➢电磁流量计原理和机构 ➢电磁流量计分类 ➢电磁流量计优缺点 ➢成员介绍
-
1
电磁流量计概述
电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters简称
EMF)是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测
量导电液体体积流量的仪表。1922年威廉斯首
先应用电磁流量仪表于封闭圆管,1961年
径,m; --- 平均流速,
m/s。 设液体的体积流量
为,则 式中 K 为仪表常数,
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K= 4 KB/πD 。
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电磁流量计的原理和机构
电磁流量计由电磁流量传感器和 转换器组成。传感器典型结构示 意如图2,测量管上下装有激磁 线圈,通激磁电流后产生磁场穿 过测量管,一对电极装在测量管 内壁与液体相接触,引出感应电 势,送到转换器。激磁电流则由 转换器提供。
矩形波形波交变激磁虽不受慢的极化电压变化影响,但由于 稳定磁场短期间直流采用相对于急剧变化的极化电压,还会产生 急剧的输出变化。此外流体中固体颗粒撞击电极,其表面氧化膜 破损,表面电位变化形成尖峰状噪声,输出呈现大幅晃动。这一 现象称作浆液噪声,发生于高浓度浆液或含土沙粒的液体,影响 了低频矩形波电磁流量计的应用。
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按ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁电流方式
3、低频矩形波激磁 自1975年低频矩形波激磁方式发表以来,以其功耗小、零点
稳定,电极污染影响小等优点,得到很快发展,成为迄今主要激 磁方式。流量信号在信号电压基本恒定的区间采样取得。激磁频 率为市电的 1/32 ~ 1/2 ,常用 1/8 ~1/4之间。小口径仪表 用较高频率,大口径仪表用较低频率,由制造厂按所用传感器口 径来设定。
(1) 法兰连接 法兰连接时传统的连接方式,传感器两端有连接法兰,与
管道法兰间用螺栓固定之,可单向安装。大口径传感器都采用 本连接方式。体积和重量都比夹装连接方式大。
DN15~600mm 电磁流量计的两法兰面间长度,国际标准化 组织已制定标准(ISO 13359;1998)予以统一。 (2) 夹装连接
持件相连接,实现快速拆卸和安装,便于日常频繁的清洗 。
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按流量传感器与管道连接方式
(4) 螺纹连接 右图中式小口径
仪表螺纹连接方式。 该类仪表较多应用于 医药、食品等工业和 药业配比注入等场所 。螺纹连接还有较多 应用于石油、地质勘 探等16~25MPa以上 高压注水或水泥浆液 流量测量,螺纹形状 则为梯形。
因锌液在测量管内壁结垢及氧化锌等原因,未使用成
功。
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按激磁电流方式
2、交流激磁 早期电磁流量计用于50Hz工频市电激磁,产生正弦波交变磁
场;采用交流激磁的理由是为了避免像用直流激磁时电磁表面产 生极化现象,但是由于易受市电锁引起的与流量信号同相应各种 感应噪声的叠加,形成零点漂移等,现在已渐被低频矩形波激磁
夹装连接时近年发展的连接方式,传感器本身无法兰,以 较长的螺栓夹持在管道两法兰之间接入管系。本方式传感器体 积小重量轻,对于不同压力规范和标准管系法兰孔距适应性强; 但只适用于较小管径(200mm一下),承受液体工作压力较低。
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按流量传感器与管道连接方式
(3) 卫生型连接 下图中式卫生型连接一例,与国际制酪联合会IDF加
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电磁流量计分类
✓按激磁电流方式 ✓按流量传感器与管道连接方式 ✓按流量传感器电极是否与被测液 体接触 ✓按流量传感器结构分类 ✓按传感器和转换器组成方式
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按激磁电流方式
1、直流激磁
直流激磁电磁流量计用于测量液体金属流量,如常温
下汞和高温下液态纳、锂、钾等。在快中子增殖核反
应堆一次回路中用于测量摄氏500余度的熔融纳流量,
eBuLv
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电磁流量计的原理和机构
如图1所示,导电性液体
在垂直于磁场的非磁性测
量管内流动,与流动方向
垂直的方向上产生与流量
成比例的感应电势,电动
势的方向按“弗来明右手
规则”,其值如下式 式
中 E-----感应电动势,
即流量信号,V; k-----
系数; B-----磁感应强
度,T; D----测量管内
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按激磁电流方式
4、双频激磁 双频激磁是在低频矩形波上叠加高频矩形波,如右图所示
的用两种频率采样和低通、高通滤波器,得到高频和低频两种 信号,合成后得流量信号,克服了低频矩形波激磁存在的浆液 噪声和流动噪声,提高仪表的稳定性和响应性。快速响应性可 反映频率高达1Hz的柱塞泵的流动状况。
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按流量传感器与管道连接方式
所代替。这些叠加的感应噪声是由以下一些原因产生的。 1)液体中涡电流产生与流量信号同相位噪声,电极污染形成
的噪声和零点漂移; 2)磁回路中铁损偏移了激磁电流与磁场间相位,使原来在信
号回路中变压器效应所形成的正交(90°)噪声相移,产生相同 噪声;
3)激磁线圈与信号线间以及激磁线圈与流体间的静电感应噪 声。