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一體式電磁流量計的工作原理,局限性,優缺點及如何使用

點擊次數:715 發布時間:2021-09-09 15:18:16
一體式電磁流量計體積流量計,非常適用于廢水應用和其他需要低壓降并具有適當液體電導率的應用。
該設備沒有任何活動部件,因此無法與碳氫化合物和蒸餾水一起使用。一體式電磁流量計也易于維護。
一體式電磁流量計

基于法拉第定律的一體式電磁流量計原理
一體式電磁流量計根據法拉第電磁感應定律工作。根據該原理,當導電介質通過磁場B時,會產生電壓E,該電壓E與介質的速度v,磁場的密度和導體的長度成正比。

一體式電磁流量計中,將電流施加到安裝在流量計主體內部或外部的線圈,以產生磁場。流經管道的液體充當導體,并感應出與平均流速成比例的電壓。
該電壓由安裝在一體式電磁流量計主體中的感應電極檢測,并發送到變送器,變送器根據管道尺寸計算體積流量。
在數學上,我們可以將法拉第定律陳述為
E與V x B x L成正比
[E是在導體中產生的電壓,V是導體的速度,B是磁場強度,L是導體的長度]。
使用一體式電磁流量計測量的液體流量必須導電是非常重要的。法拉第定律表明,信號電壓(E)取決于平均液體速度(V),導體的長度(D)和磁場強度(B)。因此,將在管的橫截面中建立磁場。

基本上,當導電液體流過磁場時,會感應出電壓。為了測量該產生的電壓(與流動的液體的速度成正比),使用了兩個彼此相對安裝的不銹鋼電極。
然后將放置在流量計內部的兩個電極連接到具有處理信號能力的高級電子電路。處理后的信號被饋送到微處理器,該微處理器計算液體的體積流量。
一體式電磁流量計公式:
一體式電磁流量計使用法拉第電磁感應定律進行流量測量。法拉第定律指出,每當長度為“ l”的導體以垂直于磁場“B”的速度“v”運動時,就會在相互垂直的方向上感應出電動勢“e”,其方向為
e = Blv……(eq1)
其中
B =磁通密度(Wb / m2)
l =導體長度(m)
v =導體速度(m / s)
體積流量Q由下式給出
Q =(πd2/ 4)v……(eq2)
其中
d =管的直徑
V =流的平均速度(導體速度在這種情況下)
從方程式(eq1)
v=e/BI
Q=πd2e/4BI
Q =柯
其中K是米常數。
因此,體積流量與感應電動勢成正比。在實際應用中,我們必須在供應商目錄/手冊中提供的一體式電磁流量計中輸入儀表常數“K”。
一體式電磁流量計的局限性
(i)被測物質必須是導電的。因此,它不能用于計量具有非常低電導率的氣體和蒸汽,石油產品以及類似液體的流量。
(ii)為使儀表對液體電阻的變化不敏感,電極之間的液體有效電阻不應超過外部電路阻抗的1%。
(iii)這是非常昂貴的設備。
(iv)由于儀表總是測量體積率,因此液體中任何懸浮物的體積都將包括在內。
(v)為避免夾帶空氣引起的任何麻煩,將流量管安裝在水平管道中時,電極應在水平直徑上。
(vi)由于只能通過停止流量來對設備進行零位檢查,因此需要隔離閥,并且可能還需要一個旁路,在零位檢查期間可以通過該旁路引導流量。
(vii)如果在流量計的上游安裝了調節閥,則管道必須充滿。
一體式電磁流量計的優點
(i)流量的障礙幾乎為零,因此這種類型的儀表可用于測量重的懸浮液,包括泥漿,污水和木漿。
(ii)除了流量計所使用的直管長度外,這種類型的流量計沒有壓頭損失。
(iii)它們不受上游流動擾動的影響很大。
(iv)它們實際上不受密度,粘度,壓力和溫度變化的影響。
(v)電力要求可能較低(15或20 W),特別是對于脈沖直流類型。
(vi)這些儀表可用作雙向儀表。
(vii)該儀表適用于大多數酸,堿,水和水溶液,因為所選襯里材料不僅是良好的電絕緣體,而且具有耐腐蝕性能。
(viii)儀表廣泛用于泥漿服務,不僅因為它們的阻塞少,而且因為某些襯里(例如聚氨酯,氯丁橡膠和橡膠)具有良好的耐磨性或耐蝕性。
(ix)它們能夠處理極低的流量。
一體式電磁流量計的缺點
(i)這些儀表只能用于具有適當電導率的流體。
(ii)精度在5%的流量范圍內僅為±1%。
(iii)勵磁線圈和電路的尺寸和成本并未與它們的管孔尺寸成比例地增加。因此,小尺寸的儀表笨重且昂貴。
一體式電磁流量計的應用
這種一體式電磁流量計是非侵入式的,通??捎糜谌魏尉哂懈哂?0微西門子/厘米的合理電導率的流體。
沙水泥漿,煤粉,泥漿,污水,木漿,化學藥品,大型管道中蒸餾水以外的水,熱流體,特別是食品加工行業中的高粘度流體,低溫流體可以通過一體式電磁流量計計量。
如何使用一體式電磁流量計
一體式電磁流量計測量管道中導電液體(例如水,酸,苛性堿和漿液)的速度。當液體的電導率大于約5μS/ cm時,一體式電磁流量計可以正確測量。請小心,因為在低電導率的流體(例如去離子水,鍋爐給水或碳氫化合物)上使用一體式電磁流量計會導致流量計關閉并測量零流量。
該流量計不會阻塞流量,因此可用于清潔,衛生,骯臟,腐蝕性和磨蝕性液體。一體式電磁流量計可以應用于導電液體,因此,由于碳氫化合物和氣體分別具有非導電性質和氣態,因此無法使用該技術對其進行測量。
一體式電磁流量計不需要太多的上游和下游直線運行,因此可以安裝在相對較短的流量計中。一體式電磁流量計通常需要從一體式電磁流量計電極的平面測量的上游直行徑的3-5直徑和下游直行徑的0-3直徑。
在水,廢水,采礦,礦物加工,電力,紙漿和造紙以及化學工業中發現臟液體的應用。水和廢水的應用包括在水/廢水區之間的總管中液體的保管轉移。
一體式電磁流量計用于水處理廠,以測量經過處理和未經處理的污水,工藝用水,水和化學藥品。采礦和礦物加工行業的應用包括工藝用水,工藝漿料流和重介質流。
在適當注意結構材料的情況下,可以測量高腐蝕性液體(例如酸和苛性堿)和研磨漿的流量。腐蝕性液體的應用通常在化學工業過程中以及大多數工業中使用的化學進料系統中發現。在采礦,礦物加工,紙漿和造紙以及廢水處理行業中通??梢哉业綕{液應用。
一體式電磁流量計通常用于重力輸送液體的地方。確保流量計的方向使流量計完全充滿液體。無法確保流量計完全充滿液體會嚴重影響流量測量。
在真空條件下操作一體式電磁流量計時,請特別小心,因為在真空條件下,某些一體式電磁流量計襯套可能會塌陷并被吸入管道中,從而嚴重損害流量計。
請注意,在貌似沒有受到真空服務的管道(例如,氣體可能凝結的管道(通常在異常情況下))中,可能會發生真空情況。
同樣,一體式電磁流量計中的溫度過高(即使在異常情況下也會短暫出現)會導致流量計永久損壞。

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