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插入式電磁流量計(jì)的工作原理
發(fā)布時(shí)間:2022-09-04 08:08:32

插入式電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律(圖1),其可以測(cè)量管道內(nèi)導(dǎo)電性液體的體積流量。流量計(jì)有一個(gè)用絕緣材料制成的護(hù)套,內(nèi)裝有線圈、鐵芯和磁軛,護(hù)套的側(cè)面裝有兩只電極。勵(lì)磁線圈由三值方波勵(lì)磁脈沖勵(lì)時(shí),將產(chǎn)生一磁通密度為B的工作磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)電流體以流速V通過裝有一對(duì)間距為L(zhǎng)的測(cè)量電極且內(nèi)徑為D的管道時(shí),這對(duì)電極將會(huì)產(chǎn)生同時(shí)垂直于磁場(chǎng)方向和液體流動(dòng)方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)E正比于磁通密度B與平均流速V的乘積:E=BLV。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過屏蔽電纜送到轉(zhuǎn)換器內(nèi)參與運(yùn)算得出管道內(nèi)的實(shí)際流速V,再根據(jù)Qv=πd2V/4,即可求出實(shí)際體積流量。

插入式圖1.png

整個(gè)硬件電路包括電源部分、勵(lì)磁電路部分、信號(hào)放大采集處理部分及輸入輸出顯示部分。其中影響流量計(jì)測(cè)量精度的主要是勵(lì)磁電路部分和信號(hào)放大采集處理部分。勵(lì)磁電路采用低頻三值矩形波勵(lì)磁,這種勵(lì)磁方式既可以大幅減小由直流勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的電極極化效應(yīng),也可以克服正弦波勵(lì)磁產(chǎn)生的正交干擾的影響,同時(shí),低頻三值矩形波勵(lì)磁比低頻矩形波勵(lì)磁有更低的勵(lì)磁功率,而且還可以在零值勵(lì)磁時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)自動(dòng)補(bǔ)償,穩(wěn)定流量計(jì)的零點(diǎn)。

雖然插入式電磁流量計(jì)采用低頻三值矩形波勵(lì)磁時(shí)它的極化現(xiàn)象和正交干擾較弱,但也不能從根本上完全消除,再加上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在信號(hào)線傳輸過程中信號(hào)線也會(huì)在空間磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生干擾信號(hào),所以實(shí)際測(cè)量得到的電壓信號(hào)是有用信號(hào)與各種干擾信號(hào)的“組合”,它不僅包含流速信號(hào)也包含各種干擾信號(hào)。

插入式電磁流量計(jì)適用于DN150~DN2000的管道,其測(cè)量精度達(dá)到1.5級(jí),此次應(yīng)用的插入式電磁流量計(jì)的檢定記錄表,經(jīng)檢定后各點(diǎn)誤差均在1.5%以內(nèi),只要安裝條件符合規(guī)定,儀表的準(zhǔn)確度是有保障的。

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