一、传感器部分
1、工作原理与结构
1、1工作原理
电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘 材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头与 衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时,将在与测量管轴线垂直的方 向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时,如果具有一定电导率的流体流经测量 管,将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B、测量管内径d与平均 流速V的乘积,电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量 信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲,摸拟电流等信号,用于流量的控制和调节。
E=KBdV
式中:E---为电极间的信号电压(V)
B---磁通密度(T)
d---测量管内径(m)
V---平均流速(m/s)
式中K,d为常数,由于励磁电流是恒流的, 故B也是常数,则由E=KBdV可知,体积流量Q与信号电压E成正比,即流速感应的信号电压E与体积流量Q成线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q。这就足
电磁流量计的基本工作原理。
由E=KBdV可知,被测流体介质的温度、压力、电导率、液固两相流体介质的液 固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动(如层流或紊 流)就不会影响测量结果的。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。对于制造 厂和用户来说,只要用普通的水实际标定后就可测量其他任何导电流体介质的体积流 量,而不需作任何修正,这是电磁流量计的一突出优点,是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件,因此几乎没有压力损失,并具有很高的可靠性。
1.2传感器结构
电磁流量计结构紧凑,连接尺寸短,其衬里和电极材料适用于多种液体和浆液。 由于采用方波脉冲励磁,因此整机功耗低、零点稳定、具有高可靠性。
传感器主要组成部分是测量管、电极、励磁线圈、壳体;分离型流量计另有单独 接线盒。
如果传感器沉浸水下或安装在易受水淹的场所。在现场接线完毕确认无误后,接 线盒内需用封胶堵塞,应按随机的封胶使用说明进行封灌。
1.3外形尺寸
电磁流量计外形及安装尺寸(法兰标准:GB/T9119) |
||||||
公称通径 DN |
压力 等级 |
法兰外径 D |
螺栓孔中 心圆直径 K |
螺栓孔 n-L |
总长 L |
高度 H |
10 |
PN40 |
90 |
60 |
4- φ14 |
200 |
190 |
15 |
PN40 |
95 |
65 |
4- φ14 |
200 |
190 |
20 |
PN40 |
105 |
75 |
4- φ14 |
200 |
190 |
25 |
PN40 |
110 |
85 |
4- φ14 |
200 |
200 |
32 |
PN40 |
140 |
100 |
4- φ18 |
200 |
205 |
40 |
PN40 |
150 |
110 |
4- φ18 |
200 |
215 |
50 |
PN40 |
165 |
125 |
4- φ18 |
200 |
220 |
65 |
PN16 |
185 |
145 |
4- φ18 |
200 |
240 |
80 |
PN16 |
200 |
160 |
8- φ18 |
200 |
255 |
100 |
PN16 |
220 |
180 |
8- φ18 |
250 |
270 |
125 |
PN16 |
250 |
210 |
8- φ18 |
250 |
300 |
150 |
PN16 |
285 |
240 |
8- φ22 |
300 |
330 |
200 |
PN16 |
340 |
295 |
12- φ24 |
350 |
390 |
250 |
PN16 |
405 |
355 |
12- φ26 |
450 |
450 |
300 |
PN16 |
460 |
410 |
12- φ28 |
500 |
500 |
350 |
PN16 |
520 |
470 |
16- φ30 |
550 |
520 |
400 |
PN16 |
580 |
525 |
16- φ32 |
600 |
635 |
450 |
PN10 |
615 |
565 |
20- φ26 |
600 |
685 |
500 |
PN10 |
670 |
620 |
20- φ26 |
600 |
750 |
600 |
PN10 |
780 |
725 |
20- φ30 |
600 |
830 |
700 |
PN6 |
860 |
810 |
24- φ26 |
700 |
890 |
800 |
PN6 |
975 |
920 |
24- φ30 |
800 |
1095 |
900 |
PN6 |
1075 |
1020 |
24- φ30 |
900 |
1195 |
1000 |
PN6 |
1175 |
1120 |
28- φ30 |
1000 |
1295 |
1200 |
PN6 |
1405 |
1340 |
32- φ33 |
1200 |
1395 |
1400 |
PN6 |
1630 |
1560 |
36- φ36 |
1400 |
1595 |
1600 |
PN6 |
1830 |
1760 |
40- φ36 |
1600 |
1700 |
1800 |
PN6 |
2045 |
1970 |
44- φ39 |
1800 |
1930 |
1.上表所有数据仅基于标准型传感器
2.其他未列出的压力等级,尺寸可能会不同
3.对于口径较小的传感器,表头的尺寸可能大于传感器
2.安装与使用
2.1对外部环境的要求
a.流量计应避免安装在温度变化很大或受到设备高温辐射的场所,若必须安装 时须有隔热、通风的措施。
b.流量计最好安装在室内,若必须安装于室外,应避免雨水淋浇,积水受淹及 太阳曝晒,须有防潮和防晒措施。
c.流量计应避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,必须安装时,须有通风措施。
d.为了安装、维护、保养方便,在流量计周围需有充裕的安装空间。
e.流量计安装场所应避免有强磁场及强振动源,如管道振动大,在流量计两边应有固定管道的支座。
2.2对直管段的要求
为了改善涡流与流场畸变的影响,流量计安装的前、后直管段长度有一定要求, 否则会影响测量精度(也可安装整流器,尽量避免在靠近调节阀和半开阀门之后安装)。