關(guān)于管道式電磁流量計的原理局限性及優(yōu)缺點與如何使用
點擊次數(shù)：2968 發(fā)布時間：2021-01-01 13:17:39
管道式電磁流量計體積流量計，非常適用于廢水應(yīng)用和其他需要低壓降并具有適當(dāng)液體電導(dǎo)率的應(yīng)用。
該設(shè)備沒有任何活動部件，因此無法與碳?xì)浠衔锖驼麴s水一起使用。管道式電磁流量計也易于維護(hù)。
管道式電磁流量計
基于法拉*定律的管道式電磁流量計原理
管道式電磁流量計根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律工作。根據(jù)該原理，當(dāng)導(dǎo)電介質(zhì)通過磁場B時，會產(chǎn)生電壓E，該電壓E與介質(zhì)的速度v，磁場的密度和導(dǎo)體的長度成正比。
在管道式電磁流量計中，將電流施加到安裝在流量計主體內(nèi)部或外部的線圈，以產(chǎn)生磁場。流經(jīng)管道的液體充當(dāng)導(dǎo)體，并感應(yīng)出與平均流速成比例的電壓。
該電壓由安裝在管道式電磁流量計主體中的感應(yīng)電極檢測，并發(fā)送到變送器，變送器根據(jù)管道尺寸計算體積流量。
在數(shù)學(xué)上，我們可以將法拉*定律陳述為
E與V x B x L成正比
[E是在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電壓，V是導(dǎo)體的速度，B是磁場強(qiáng)度，L是導(dǎo)體的長度]。
使用管道式電磁流量計測量的液體流量必須導(dǎo)電是非常重要的。法拉*定律表明，信號電壓（E）取決于平均液體速度（V），導(dǎo)體的長度（D）和磁場強(qiáng)度（B）。因此，將在管的橫截面中建立磁場。
基本上，當(dāng)導(dǎo)電液體流過磁場時，會感應(yīng)出電壓。為了測量該產(chǎn)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(nèi)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。
管道式電磁流量計公式：
管道式電磁流量計使用法拉*電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量。法拉*定律指出，每當(dāng)長度為“ l”的導(dǎo)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(yīng)出電動勢“e”，其方向為
e = Blv……（eq1）
其中
B =磁通密度（Wb / m2）
l =導(dǎo)體長度（m）
v =導(dǎo)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(dǎo)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(shù)。
因此，體積流量與感應(yīng)電動勢成正比。在實際應(yīng)用中，我們必須在供應(yīng)商目錄/手冊中提供的管道式電磁流量計中輸入儀表常數(shù)“K”。
管道式電磁流量計的局限性
（i）被測物質(zhì)必須是導(dǎo)電的。因此，它不能用于計量具有非常低電導(dǎo)率的氣體和蒸汽，石油產(chǎn)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(yīng)超過外部電路阻抗的1％。
（iii）這是非常昂貴的設(shè)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(nèi)。
（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(yīng)在水平直徑上。
（vi）由于只能通過停止流量來對設(shè)備進(jìn)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(dǎo)流量。
（vii）如果在流量計的上游安裝了調(diào)節(jié)閥，則管道必須充滿。
管道式電磁流量計的優(yōu)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(shù)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(wù)，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。
管道式電磁流量計的缺點
（i）這些儀表只能用于具有適當(dāng)電導(dǎo)率的流體。
（ii）精度在5％的流量范圍內(nèi)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。
管道式電磁流量計的應(yīng)用
這種管道式電磁流量計是非侵入式的，通常可用于任何具有高于10微西門子/厘米的合理電導(dǎo)率的流體。
沙水泥漿，煤粉，泥漿，污水，木漿，化學(xué)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(yè)中的高粘度流體，低溫流體可以通過管道式電磁流量計計量。
如何使用管道式電磁流量計
管道式電磁流量計測量管道中導(dǎo)電液體（例如水，酸，苛性堿和漿液）的速度。當(dāng)液體的電導(dǎo)率大于約5μS/ cm時，管道式電磁流量計可以正確測量。請小心，因為在低電導(dǎo)率的流體（例如去離子水，鍋爐給水或碳?xì)浠衔铮┥鲜褂?strong>管道式電磁流量計會導(dǎo)致流量計關(guān)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(wèi)生，骯臟，腐蝕性和磨蝕性液體。管道式電磁流量計可以應(yīng)用于導(dǎo)電液體，因此，由于碳?xì)浠衔锖蜌怏w分別具有非導(dǎo)電性質(zhì)和氣態(tài)，因此無法使用該技術(shù)對其進(jìn)行測量。
管道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。管道式電磁流量計通常需要從管道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(xué)工業(yè)中發(fā)現(xiàn)臟液體的應(yīng)用。水和廢水的應(yīng)用包括在水/廢水區(qū)之間的總管中液體的保管轉(zhuǎn)移。
管道式電磁流量計用于水處理廠，以測量經(jīng)過處理和未經(jīng)處理的污水，工藝用水，水和化學(xué)藥品。采礦和礦物加工行業(yè)的應(yīng)用包括工藝用水，工藝漿料流和重介質(zhì)流。
在適當(dāng)注意結(jié)構(gòu)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(yīng)用通常在化學(xué)工業(yè)過程中以及大多數(shù)工業(yè)中使用的化學(xué)進(jìn)料系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)。在采礦，礦物加工，紙漿和造紙以及廢水處理行業(yè)中通常可以找到漿液應(yīng)用。
管道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(yán)重影響流量測量。
在真空條件下操作管道式電磁流量計時，請?zhí)貏e小心，因為在真空條件下，某些管道式電磁流量計襯套可能會塌陷并被吸入管道中，從而嚴(yán)重?fù)p害流量計。
請注意，在貌似沒有受到真空服務(wù)的管道（例如，氣體可能凝結(jié)的管道（通常在異常情況下））中，可能會發(fā)生真空情況。
同樣，管道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(xiàn)）會導(dǎo)致流量計永久損壞。
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基于法拉*定律的管道式電磁流量計原理
管道式電磁流量計根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律工作。根據(jù)該原理，當(dāng)導(dǎo)電介質(zhì)通過磁場B時，會產(chǎn)生電壓E，該電壓E與介質(zhì)的速度v，磁場的密度和導(dǎo)體的長度成正比。
在管道式電磁流量計中，將電流施加到安裝在流量計主體內(nèi)部或外部的線圈，以產(chǎn)生磁場。流經(jīng)管道的液體充當(dāng)導(dǎo)體，并感應(yīng)出與平均流速成比例的電壓。
該電壓由安裝在管道式電磁流量計主體中的感應(yīng)電極檢測，并發(fā)送到變送器，變送器根據(jù)管道尺寸計算體積流量。
在數(shù)學(xué)上，我們可以將法拉*定律陳述為
E與V x B x L成正比
[E是在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電壓，V是導(dǎo)體的速度，B是磁場強(qiáng)度，L是導(dǎo)體的長度]。
使用管道式電磁流量計測量的液體流量必須導(dǎo)電是非常重要的。法拉*定律表明，信號電壓（E）取決于平均液體速度（V），導(dǎo)體的長度（D）和磁場強(qiáng)度（B）。因此，將在管的橫截面中建立磁場。
基本上，當(dāng)導(dǎo)電液體流過磁場時，會感應(yīng)出電壓。為了測量該產(chǎn)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(nèi)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。
管道式電磁流量計公式：
管道式電磁流量計使用法拉*電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量。法拉*定律指出，每當(dāng)長度為“ l”的導(dǎo)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(yīng)出電動勢“e”，其方向為
e = Blv……（eq1）
其中
B =磁通密度（Wb / m2）
l =導(dǎo)體長度（m）
v =導(dǎo)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(dǎo)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(shù)。
因此，體積流量與感應(yīng)電動勢成正比。在實際應(yīng)用中，我們必須在供應(yīng)商目錄/手冊中提供的管道式電磁流量計中輸入儀表常數(shù)“K”。
管道式電磁流量計的局限性
（i）被測物質(zhì)必須是導(dǎo)電的。因此，它不能用于計量具有非常低電導(dǎo)率的氣體和蒸汽，石油產(chǎn)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(yīng)超過外部電路阻抗的1％。
（iii）這是非常昂貴的設(shè)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(nèi)。
（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(yīng)在水平直徑上。
（vi）由于只能通過停止流量來對設(shè)備進(jìn)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(dǎo)流量。
（vii）如果在流量計的上游安裝了調(diào)節(jié)閥，則管道必須充滿。
管道式電磁流量計的優(yōu)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(shù)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(wù)，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。
管道式電磁流量計的缺點
（i）這些儀表只能用于具有適當(dāng)電導(dǎo)率的流體。
（ii）精度在5％的流量范圍內(nèi)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。
管道式電磁流量計的應(yīng)用
這種管道式電磁流量計是非侵入式的，通常可用于任何具有高于10微西門子/厘米的合理電導(dǎo)率的流體。
沙水泥漿，煤粉，泥漿，污水，木漿，化學(xué)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(yè)中的高粘度流體，低溫流體可以通過管道式電磁流量計計量。
如何使用管道式電磁流量計
管道式電磁流量計測量管道中導(dǎo)電液體（例如水，酸，苛性堿和漿液）的速度。當(dāng)液體的電導(dǎo)率大于約5μS/ cm時，管道式電磁流量計可以正確測量。請小心，因為在低電導(dǎo)率的流體（例如去離子水，鍋爐給水或碳?xì)浠衔铮┥鲜褂?strong>管道式電磁流量計會導(dǎo)致流量計關(guān)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(wèi)生，骯臟，腐蝕性和磨蝕性液體。管道式電磁流量計可以應(yīng)用于導(dǎo)電液體，因此，由于碳?xì)浠衔锖蜌怏w分別具有非導(dǎo)電性質(zhì)和氣態(tài)，因此無法使用該技術(shù)對其進(jìn)行測量。
管道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。管道式電磁流量計通常需要從管道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(xué)工業(yè)中發(fā)現(xiàn)臟液體的應(yīng)用。水和廢水的應(yīng)用包括在水/廢水區(qū)之間的總管中液體的保管轉(zhuǎn)移。
管道式電磁流量計用于水處理廠，以測量經(jīng)過處理和未經(jīng)處理的污水，工藝用水，水和化學(xué)藥品。采礦和礦物加工行業(yè)的應(yīng)用包括工藝用水，工藝漿料流和重介質(zhì)流。
在適當(dāng)注意結(jié)構(gòu)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(yīng)用通常在化學(xué)工業(yè)過程中以及大多數(shù)工業(yè)中使用的化學(xué)進(jìn)料系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)。在采礦，礦物加工，紙漿和造紙以及廢水處理行業(yè)中通常可以找到漿液應(yīng)用。
管道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(yán)重影響流量測量。
在真空條件下操作管道式電磁流量計時，請?zhí)貏e小心，因為在真空條件下，某些管道式電磁流量計襯套可能會塌陷并被吸入管道中，從而嚴(yán)重?fù)p害流量計。
請注意，在貌似沒有受到真空服務(wù)的管道（例如，氣體可能凝結(jié)的管道（通常在異常情況下））中，可能會發(fā)生真空情況。
同樣，管道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(xiàn)）會導(dǎo)致流量計永久損壞。
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