插入(rù)式電磁(cí)流(liú)量計的工(gōng)作原(yuán)理與(yǔ)優缺點 發布時間:2018-09-06
插(chā)入式電磁(cí)流(liú)量計 與普通的 電(diàn)磁流量計(jì) 原理相同,插入式電磁(cí)流量計(jì)的測量原(yuán)理同(tóng)樣(yàng)是(shì)基于法拉(lā)第電(diàn)磁感應定律U以以。不(bú)同的(de)是,插入式(shì)電磁(cí)流量計的體積(jī)很(hěn)小(xiǎo),易于安裝(zhuāng)、拆換(huàn)。現在市面(miàn)上的插入式電磁流量(liàng)計的檢測電極多(duō)數安(ān)裝在自身底面(miàn),極間距D很小,其(qí)結構(gòu)如圖(tú)1-2所示(shì)。 在(zài)進行流量流速(sù)測量(liàng)時,将其電(diàn)極深(shēn)入到(dào)流場内某(mǒu)一平面,着重對電(diàn)極所在(zài)位置的點的流(liú)速情況進行(háng)測量。改(gǎi)變測量位(wèi)置,測量(liàng)不同點的流(liú)速,對這樣(yàng)一系列(liè)的點進(jìn)行流(liú)速測量後,進行計算(suàn)整合(hé),得出整個目标(biāo)流場的(de)平均流(liú)速。所以說插入(rù)式電磁流量計是一(yī)種(zhǒng)點流速(sù)的流量計(jì)。 依然以長(zhǎng)直圓管道(dào)流場流速(sù)測量(liàng)爲例。測量時(shí),将(jiāng)插入式電(diàn)磁流(liú)量計以平行Z軸(zhóu),垂直(zhí)于XOY面的方向插(chā)入(rù)管道内(nèi)部。 插入式電磁流量計内(nèi)部的(de)勵磁控(kòng)制電路控制(zhì)着(zhe)勵磁線(xiàn)圈,電路連通時(shí),産生的勵(lì)磁電(diàn)流通過勵磁線圈,插入(rù)式電磁(cí)流量(liàng)計(jì)周(zhōu)圍産生均勻(yún)磁場Pi]。該(gāi)磁場不會(huì)"充滿(mǎn)’’整個(gè)管道,這也(yě)是插入式(shì)電磁(cí)流量(liàng)計在測量(liàng)時(shí)與普(pǔ)通(tōng)電磁(cí)流量(liàng)計最大的不同處(chù)。 水(shuǐ)流流(liú)經流(liú)量(liàng)計切割磁感線,底面電極檢(jiǎn)測到感應(yīng)電動勢。電極将電信(xìn)号傳給轉換器,經過(guò)計算(suàn),得到流量測量(liàng)信号。 由法拉第(dì)電磁(cí)感應定律(lǜ),插入式電(diàn)磁流量計的(de)基本微(wēi)分方程(chéng)可表示爲: ▽2U=▽×(`Vx`b) (1-4) 等式左邊的(de)U表示的是(shì),電極的感應(yīng)電壓,等(děng)式右邊(biān)的V和B分(fèn)别表(biǎo)示的(de)是流體(tǐ)的流速和勵(lì)磁線(xiàn)圈所産(chǎn)生的磁感應(yīng)強度(dù),流速是(shì)給定的(de),磁感(gǎn)應強度受(shòu)控也基本不變(biàn)。求解上述積分方程一定要知(zhī)道邊界條件,我(wǒ)們用積分表達(dá)式(shì)的方法來計算泊松(sōng)方(fāng)程的(de)邊界問題,泊松方程如下; 爲了(le)求解兩個電極(jí)間(jiān)的(de)電(diàn)位差,首(shǒu)先引入(rù)格(gé)林函數任 ▽2G=0 我(wǒ)們用Ua、Ub化(huà)來表示兩個電極的電位(wèi)兩個(gè)電極的表(biǎo)面積(jī)相等,均用So來表(biǎo)示。 通過兩(liǎng)式計算可(kě)以導出以(yǐ)下結果(guǒ): 由式(1-8)可知,當(dāng)A的值不變(biàn)時,即流量(liàng)計所測量區域有一定邊界(jiè)範圍,k的(de)值恒(héng)爲常數;且(qiě)當h的值趨近于(yú)無窮(qióng)大時,k的值趨近于(yú)1。 插(chā)入式(shì)電磁流(liú)量計的(de)優缺點 優點: (1)插(chā)入式電(diàn)磁流量(liàng)計的結構(gòu)不複(fú)雜,制造(zào)的(de)成本(běn)也不高(gāo),重量較(jiào)輕,容易(yì)安裝、拆(chāi)卸維修、方(fāng)便定期檢查更(gèng)換,它(tā)幾乎能夠(gòu)實現(xiàn)在工(gōng)業現場管(guǎn)道的任意(yì)位置(zhì)進行測量。 (2)壓損(sǔn)很小,對于大口徑的壓(yā)損(sǔn),甚至(zhì)可完全(quán)忽略,管道口徑越大的(de)話,這個優點會(huì)越發(fā)明顯(xiǎn)。 (3)流量(liàng)計測(cè)量頭(tóu)部分的種(zhǒng)類(lèi)多種多(duō)樣,完全(quán)可(kě)以根(gēn)據被測對象來(lái)進斤選擇,所以它适(shì)合測(cè)量的(de)流體類型(xíng)是十(shí)分廣(guǎng)泛的。同一種(zhǒng)型号(hào)的測量(liàng)頭對多種曰徑(jìng)的工業管(guǎn)道都(dōu)适用,這(zhè)樣既可(kě)以爲(wèi)測量者減少(shǎo)使(shǐ)用儀(yí)表的(de)數量,又可以給設計、生(shēng)産(chǎn)、巧貨(huò)及現場的測量使用給予非常(cháng)大的方便(biàn)。 (4)插入(rù)式電磁流(liú)量計(jì)的校驗過程十(shí)分簡(jiǎn)單方(fāng)便,通(tōng)常情況下隻需要校(xiào)正檢驗測(cè)量頭部分(fèn),不需(xū)要校(xiào)驗測(cè)量裝(zhuāng)置的(de)口姪與流(liú)量計(jì)的口(kǒu)徑相(xiàng)互(hù)對應,而且對(duì)于中小口(kǒu)徑的(de)測量裝置(zhì),校驗(yàn)費用很低,所以(yǐ)也在一定(dìng)程度(dù)上解(jiě)決了(le)大口(kǒu)徑流量(liàng)計(jì)校驗繁瑣的(de)問題。 缺(quē)點; 插入(rù)式(shì)電磁(cí)流量(liàng)計(jì)的非線性較大,測量精(jīng)度不是很(hěn)高,一(yī)般在±2%一3%之(zhī)間。 通(tōng)過上(shàng)的(de)優點不(bú)難發(fā)現,與傳統電磁流量(liàng)計相(xiàng)比,插入式(shì)電磁(cí)流量計低(dī)的價(jià)格,壓(yā)損小(xiǎo),重量(liàng)輕,簡(jiǎn)單方便的(de)安裝與拆卸等(děng)優點是其廣泛(fàn)得到應用且深(shēn)受好評的(de)原因(yīn)。且在大(dà)口(kǒu)徑管道的(de)流(liú)量檢測(cè)時,其插入式的(de)結構特點使其(qí)往往更具優勢(shì)。所以(yǐ)說在工業上,測量大口徑管道(dào)時用(yòng)插(chā)入式電磁流(liú)量計(jì)來替代傳統的電磁流(liú)量(liàng)計是(shì)大(dà)勢所趨,它既(jì)繼承了傳統(tǒng)電磁流量(liàng)計(jì)的優(yōu)點,又通過(guò)自身(shēn)結構(gòu)特點彌補了(le)傳(chuán)統(tǒng)電磁流(liú)量計的不足。所(suǒ)以說對插入式電磁(cí)流量計進(jìn)行未來更(gèng)進一步的(de)研究是非(fēi)常有必要(yào)的。
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