刍议电磁流量计在钢铁行业中的应用

2013-11-30 10:37:09来源: 21ic
引言

电磁流量计是20世纪60年代随着电子技术发展而迅速开发的新型流量测量仪表。它根据法拉第电磁感应定律制成,用来测量导电流体的体积流量,由于其独特的优点,目前已广泛地应用于国内钢铁行业中的各种导电液体的测量。

随着生产企业对工艺设备进行大规模的自动化改造,大部分工艺设备都实现了基础级设备自动化和过程控制自动化,多数自动化设备采用了国外先进的PLC或DCS系统,过程自动化对设备进行全面的信息监控,将检测仪表系统采集的高精度电磁流量计数据传送到中央控制室。

电磁流量计在使用过程中常出现一些故障,有的是由于仪表本身元器件损坏引起的故障,有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成的故障等。因此,合理选择与正确安装电磁流量计,并进行有效维护,对于保证测量准确度、提高使用寿命都是很重要的。

1 电磁流量计的原理和结构

1.1 主要特点

电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律,测量导电液体的流量。

它的主要特点:测量通道是光滑直管,不易阻塞,适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体;不产生因检测流量所形成的压力损失;不受流体密度、黏度、温度、压力和电导率变化影响;对前置直管段要求较低;测量范围大,通常为20:1~50:1;不能用于较高温度的液体测量。

电磁流量计不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等,不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。

1.2 基本原理

测量原理是基于法拉第电磁感虚定律。即:导电液体在磁场中作切割磁力线运动,导体中产生感应电动势,其感应电动势E为

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式中:E为感应电动势,即流量信号,V;K为仪表常数系数;B为磁感应强度,T;D为测量管的内径值,m;υ为测量管界面的平均流速,m/s。

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,且与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,设置液体的体积流量时,则式(1)中K=4B/(ぇD)。

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图1 流量测量的原理图

在管道直径确定,磁感应强度不变的条件下,体积流量与电磁感应电势有一一对应的线性关系,而与流体密度、黏度、温度、压力和电导率无关。

1.3 电磁流量计的流量传感器

电磁流造计由流鲢传感器和转换器两大部分组成。

流量传感器由以下部分构成:外壳,磁路系统,测量管,衬里,电极。

传感器典型结构示意如图2所示,测量管上下装有励磁线圈,通过励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。

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图2 流量传感器示意图

传感器各部分的主要功能如下:

(1)外壳。由铁磁材料制成,保护励磁线圈,隔离外磁场的干扰。

(2)磁路系统。产生均匀的直流或交流磁场,直流磁场可用永久磁铁来实现,结构简单,工业现场电磁流量计,一般都采用交变磁场。
[1] [2]

关键字:电磁流量计  钢铁行业  传感器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1130/article_8267.html
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