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電磁流量計(jì)的工作原理及選型
關(guān)鍵字:電磁、流量計(jì)、電磁流量計(jì) 日期:2019-8-12 16:04:22
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一、電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體在磁場中切割磁力運(yùn)動(dòng)時(shí),其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E為:
式中,K為儀表常數(shù);B為磁感應(yīng)強(qiáng)度(T);v為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)平均速度m/s;D為管道內(nèi)徑(m)。
電磁流量計(jì)工作原理和結(jié)構(gòu)如圖1所示,由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。
測量流量時(shí),導(dǎo)電性液體相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬棒,以平均速度v流過垂直于流動(dòng)方向的磁場。導(dǎo)電性液體的流動(dòng),在測量電極上感應(yīng)出與平均流速成正比的電壓。其感應(yīng)電壓信號E通過一對或一對以上的與液體直接接觸的電極檢測出來。
根據(jù)流體的體積流量公式為
由公式(2)可知,Q與v是成正比的一一對應(yīng)函數(shù),那么E與Q也是成正比的一一對應(yīng)函數(shù),測出了感應(yīng)電壓E也即測出了介質(zhì)的體積流量Q。
測出的感應(yīng)電壓E由電纜送至轉(zhuǎn)換器,通過智能化處理,然后LCD顯示,或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號4~20mA輸出。
電磁流量計(jì)特點(diǎn)
(1)測量管道內(nèi)無阻力元件,沒有附加的壓力損失,不易發(fā)生堵塞,具有顯著的節(jié)能意義;
(2)測量管道內(nèi)無可動(dòng)部件,不易磨損,因此傳感器壽命長;
(3)傳感器所需的直管段較短,方便安裝;
(4)合理選擇電極和內(nèi)襯材料,可耐腐蝕和耐磨損;
(5)雙向測量系統(tǒng),可測正反向流量;
(6)流量的測量為體積流量,不受流量的密度、粘度、溫度、壓力、和電導(dǎo)率變化的影響;
(7)傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,測量精度高(±0.3~-0.5%),量程比寬(1:150)。
二、 電磁流量計(jì)選型
儀表的選型很重要,有關(guān)資料表明,儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表選型錯(cuò)誤或使用不當(dāng)造成的,因此,在確定選用電磁流量計(jì)之后,還應(yīng)根據(jù)不同的工藝、環(huán)境、測量、介質(zhì)等綜合考慮。
2.1 口徑選擇
根據(jù)該污水處理廠提供的工藝管道直徑、管道壓力及污水流速,選擇口徑D=600mm的電磁流量計(jì),現(xiàn)場不需要縮管和擴(kuò)管。
2.2 內(nèi)襯、電極材料選擇
電磁流量計(jì)主要用于測電導(dǎo)率≥5μS/cm的流體流量,應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點(diǎn)和價(jià)格承受能力,應(yīng)選擇不同內(nèi)襯、電極材料。
電磁流量計(jì)的內(nèi)襯材料有:耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料,耐磨損性強(qiáng)而耐腐蝕性能一般的聚氨脂橡膠,耐腐蝕性能強(qiáng)和適于溫度高的聚四氟乙烯,化學(xué)性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯,耐稀酸、堿、鹽的溫度<60℃的聚乙烯和溫度<100℃的聚苯硫醚等。
電極材料裝于其管道內(nèi)壁,與被測物質(zhì)直接接觸,故應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性選定。電磁流量計(jì)電極的材料有:耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電極,耐酸和鹽的鉭(Ta)電極,耐腐蝕能力強(qiáng)的貴金屬鉑電極,不適于鹽酸的哈氏合金C電極和不適于硝酸的哈氏合金B電極,耐腐蝕能力一般、但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等。
根據(jù)該污水處理廠主要處理生活廢水及工業(yè)廢水,再考慮用戶能接受的價(jià)格,選用氯丁橡膠材料內(nèi)襯和不銹鋼316L材料電極。
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