化学工程与材料工程系化工设备与程序控制.doc

《化学工程与材料工程系化工设备与程序控制.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、优选南台科技大學化學工程與材料工程系化工設備與程序控制電磁流量計18/18优选班級：四化材三甲學生：邱宇涵49640008黃小萍49640013廖家汶49640018詹于慧49640026洪伶鳳49640027陳詩涵49640907指導老師：陳木陽報告日期：2010年6月2日一、前言我們選擇流量計為主題，因為流量計可分成許多不同的種類，例如:文氏管、超音波、電磁…等，所以我們想探討電磁流量計，因為它適合較多種的流體且較廣泛被使用。目前電磁流量計可被用在涉及汙水、化工、醫藥、造紙、食品等各個行業。電磁流量計是由法拉第電磁感應定律

2、而製成的。二、流量儀器1(一)流量計之種類1.流孔板及限流板11.靶流量計2.面積式流量計12.正位移式流量計18/18优选3.差壓式傳送器13.輪葉式流量計4.文氏管14.質量流量計5.流嘴15.電磁流量計6.皮式管16.漩渦流量計7.溫差型質量流量計17.觀察式流量指示器8.超音波式敝槽引水溝9.超音波流量計10.切V型流量計(二)流量計選擇之原理流量計之選擇條件是依管子、流量之大小及流體之物性及化性之不同，其分析如下所述：1.壓力損(1)高壓力損：流孔板及限流板、面積式、正移式。(2)低壓力損：文氏管、流嘴、皮式管、輪葉

3、式、漩渦式。(3)無壓力損：超音波敝槽引水溝、超音波式、電磁流量計。2.適應性(1)不能用於測氣體或蒸氣：電磁式、超音波敝槽引水溝。(2)可測量任何液體：電磁式、切V型式。(3)兩相流體且帶有顆粒狀：超音波式、電磁式、文氏管。(4)可測低流速：流孔板、超音波式敝槽引水溝、正位移式、電磁式。3.輸出信號之比例讀數(1)開根號（0～10√）輸出：流孔板、文氏管、流嘴、皮式管。(2)線性（0～100）輸出：超音波式、正位移式、質量式、電磁式、漩渦式。三、電磁流量計18/18优选(一)儀器之構造2電磁流量計是由感測器及轉換器所組成，結

4、構上可分為一體型與分離型，分離型之間由一條多心之電纜來傳送信號。1.感測器感測器主要由測量導管、測量電極、電磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。(1)測量導管：由不銹鋼導管、襯裡和連接法蘭組合而成，為被測液體現場工況測量的載體。(2)測量電極：安裝在測量導管內側壁，與軸流方向垂直，使測量液體產生信號的一對電極。(3)電磁線圈：在測量導管內產生磁場的上下兩個勵磁線圈。(4)鐵芯和磁軛：將勵磁線圈產生的磁場導入液體，並構成磁回路。(5)殼體：儀錶外包裝。2.轉換器即為智慧二次表，其將流量信號放大處理經單片機運算後，可顯示流量、累計量，並

5、能輸出脈衝、類比電流等信號，用於流體流量的計量或控制。圖1電磁流量計之原理示意圖18/18优选圖2電磁流量計剖面圖(二)原理3-71.法拉第原理法拉第感應定律(Faraday’slawofinduction)，此定律敘述：在一個磁場中(B)，若以垂直於此磁場之導體(L)，以某一速度(V)切割此磁場中之磁力線時，便會感應一個電壓(E)，其關係式如下：E=BLV　－其中：E代表感應電壓L代表導體長度V代表運動速度B代表磁通密度　　由式知道是向量的乘積項，因此若想得到最大的感應電壓，則運動方向與磁場方向必須垂直。另外，若導體的長度固

6、定，且磁通密度也固定時，則感應電壓和運動速度成正比，也就是。2.電磁流量計原理電磁流量計測量原理依據於法拉第電磁感應定律，18/18优选式為發電機之基本作用原理，在發電機中導體為電線，但是在電磁流量計中，則為具導電性之流體。由電磁感應定律可知，導體在磁場中切割磁力線時，便會產生感應電勢。同理，當導電的液體在磁場中作垂直於磁力線方向的流動而切割磁力線時，也會產生感應電勢。　　流量計測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金導管。兩隻電極與軸流方向垂直穿透關閉固定在測量管上，其電極頭與襯裡內表面基於平齊。當電磁線圈由雙向發生方波脈衝勵磁時

7、，即在與測量管軸線垂直方向上產生一磁能量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經測量管，將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E正比於磁通量密度B，測量管內徑與平均流速V的乘積，其運算式如下：式中：B為磁感應強度；為平均流速；D為測量管內徑；EX為電動勢。　　電磁流量計感測器中，感應電勢原始電壓信號是平均流速的線性函數，它與流速分佈及介質的其他特性無關。感應電勢(毫伏電信號)經專用電纜傳送至智能轉換器，進行數位化處理，計算即時流量、累積流量。電動勢的大小與磁場、管道和液體流速有關，由此不難得出流體的體積流量與感應電勢

8、的關係為：Q=DEX/4B式中：Q為液體的體積流量；(推導)EX為感應電勢；→=EX/BDB為磁感應強度；D為測量管內徑。18/18优选圖3電磁流量計之感測原理(三)功能電磁式流量計適合測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量，如自來水、汙廢水、各種酸鹼鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿