電磁流量計又稱為磁力式流量計,是一種用于測定管道中液體流量的流量計。這些設(shè)備是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律運行的,該定律指出,當(dāng)導(dǎo)體穿過磁場時,會產(chǎn)生電壓。
在電磁流量計中,產(chǎn)生磁場并將其引導(dǎo)到流經(jīng)管道的液體中,從而使位于流量計管壁上的電極感應(yīng)到電壓信號。法拉第定律認(rèn)為,產(chǎn)生的電壓與流動液體的運動成正比。流體運動越快,產(chǎn)生的電壓就越大。
與許多其他流量計技術(shù)相比,電磁流量計產(chǎn)生的信號與流量呈線性關(guān)系。因此,與電磁流量計相關(guān)的量程比可以接近20:1或更好-而不犧牲精度。
電磁流量計是如何工作的?
電磁流量計常常安裝在管道中,它由一根帶有線圈的管子組成,線圈可以產(chǎn)生磁場,電極可以檢測流動液體產(chǎn)生的電壓。當(dāng)導(dǎo)電流體流過直徑為D的管道及線圈產(chǎn)生的磁場強度為B,根據(jù)法拉第定律,電極上產(chǎn)生的電壓E將與液體的速度V成正比。由于磁場強度和管徑都是固定值,因此可以將它們組合成一個校準(zhǔn)因子K,公式簡化為:E = KV
流量不同點上的速度差異由一個信號加權(quán)因子來補償。補償還可以通過改變磁線圈,此時信號加權(quán)因子很低,磁通量將變得很大。
制造商通過對每個流管的水校準(zhǔn)來確定電磁流量計的K因子。由此獲得的K值對任何其他導(dǎo)電液體都有效,并且在整個流量計范圍內(nèi)呈線性。由于這個原因,流管通常只在一個速度下進(jìn)行校準(zhǔn)。電磁流量計可以測量兩個方向的流量,因為反轉(zhuǎn)方向會改變極性,但不會改變信號的大小。
通過水測試獲得的 K值可能不適用于非牛頓流體(具有速度依賴的粘度)或磁性漿料(含有磁性顆粒)。這些類型的流體會影響管中磁場的強度。對于這兩種流體都應(yīng)考慮在線校準(zhǔn)和特殊補償設(shè)計。
電磁流量計的常見應(yīng)用
電磁流量計可以檢測干凈、多相、臟污、腐蝕性、侵蝕性或粘性液體和漿料的流量,只要它們的導(dǎo)電性超過特定設(shè)計所需的最小要求。這些設(shè)備由于其準(zhǔn)確性、可靠性和測量導(dǎo)電液體流量的能力而廣泛應(yīng)用于各種行業(yè),沒有任何活動部件。 一些關(guān)鍵應(yīng)用包括:
電磁流量計的應(yīng)用注意事項
不要在接近其電導(dǎo)率限制的地方操作電磁流量計,因為流量計可能會沒有響應(yīng)。
在典型應(yīng)用中,選擇合適尺寸的電磁流量計,以使最大流速約為2-3米/秒。測量點前后差壓限制或者介質(zhì)本身壓力不足都會對電磁流量計正常測量產(chǎn)生干擾。例如,重力輸送管道可能需要更大的電磁流量計來減小壓降,以保證工藝所需的流體通量,而不需要建立冗余的流通管道。在這種應(yīng)用中,與口徑較小的流量計相比,在口徑較大的流量計會以較低的流速測量相同的管道流量。
對于泥漿應(yīng)用,請確保電磁流量計內(nèi)流速高于固體沉降的速度(通常為1英尺/秒),以避免沉積物堵塞管道,影響測量并可能停止流動。對于磨料流,電磁流量計通常設(shè)計為以低速(通常低于3英尺/秒)運行,以減少磨損。在磨料漿料應(yīng)用中,流量計的流速應(yīng)高于固體沉降的速度,盡管會增加磨損。上述工況都需要調(diào)整電磁流量計的量程和口徑,因此其尺寸可能與用于同等流量的潔凈水中的尺寸不同。
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