《电磁流量计》PPT课件

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1、电磁流量计十一点不断网小分队§7.6电磁流量计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电磁流量计概述电磁流量计(EletromagneticFlowmeters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

2、大提高，得到更为广泛的应用。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向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----测量管内径，m；

3、---平均流速，m/s。设液体的体积流量为，则式中K为仪表常数，K=4KB/πD。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。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

4、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，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，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

5、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。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。按激磁电流方式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。

6、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。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。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

7、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。按流量传感器与管道连接方式(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（ISO13359;1998）予以统一。(2)夹装连接夹装连接时近年发展的连接方式，传感器本身无

8、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