电磁流量计的工作原理

光波炉怎么用2023-04-25  24

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律。其传感器部分由线圈、电极和绝缘内衬组成,在测量时传感器中的励磁线圈通电产生磁场,当导电流体通过磁场时,由于切割磁力线的作用力,产生微小的感应电动势,由电极将这些微小的感应电动势采集,并输送至仪表的转换器部分,对信号进行放大、修正等操作,再通过公式将其换算成相应的流量数据,最终显示到仪表或输出到上位机系统。

原理图

当导电流体流过垂直于流动方向的磁场时,导电液体感应出与平均流速成正比的感应电压E,其感应电压通过两个直接与流体接触的电极检出,经转换器放大、滤波、整形,送至MCU,完成瞬时流量、累积流量的显示及输出控制。E=KBVD式中:E---感应电压      K---仪表常数     B---磁感应强度V---测量管面内平均流速        D---流量计的通径

产品结构图

一款好的电磁流量计,具有较高的测量准确度,稳定的产品性能,目前电磁流量计的准确一般为03级、05级,而部分小口径产品可以做到02级。由于其测量原理的特殊性,需要测量介质具有一定的电导率(一般大于5us/cm),同时测量始动流速也有一定的要求(一般大于05m/s)。

TSD电磁流量计在测量水务相关的流体流量时,具有很多优势,目前在各行业中被广泛应用。

(1)测量管内无阻碍流动部件,无压损,直管段要求相对较低;

(2)测量精度高,稳定性强,抗振动干扰能力强;

(3)测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;

(4)具有多种电极和衬里选择,抗介质腐蚀能力强。

空气流量计通常使用多种不同的原理来测量气体流量,其中包括热式、浮子、压差等。其中,热式气体质量流量计在工业应用中广泛使用,下面将着重介绍其工作原理。

热式气体质量流量计是一种基于热传导原理工作的流量计,它可以用于测量各种气体的质量流量。该流量计通常由一个加热器和两个温度传感器组成。其中一个温度传感器位于加热器上游,另一个位于下游。加热器会加热通过管道流动的气体,使其温度升高。上游的温度传感器会测量气体流入加热器时的温度,下游的温度传感器则会测量气体通过加热器后的温度。

当气体流经加热器时,由于热量的传导,下游的温度传感器会测量到一个高于上游温度传感器的温度。该温差与气体流量成正比。通过测量上下游温度传感器之间的温差,可以计算出气体的质量流量。

在工业应用中,热式气体质量流量计通常具有高测量精度和较宽的测量范围。此外,由于其不受气体压力和温度变化的影响,可以在不同的工况下进行精确的气体流量测量。

需要注意的是,在使用热式气体质量流量计时,需要考虑气体的热导率、比热容以及密度等因素,以保证测量的准确性。

1、孔板流量计

工作原理:流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。

2、电磁流量计

工作原理:基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

3、文丘里流量计

工作原理:流体通过流量计,就会在流量计进出口之间产生一定的压力差流量计的转动部件(简称转子)在这个压力差作用下产生旋转,并将流体由入口排向出口在这个过程中,流体一次次地充满流量计的计量空间,然后又不断地被送往出口。在给定流量计条件下,该计量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数,就可以得到通过流量计的流体体积的累积值。

4、 容积式流量计

工作原理:流体通过流量计,就会在流量计进出口之间产生一定的压力差流量计的转动部件(简称转子)在这个压力差作用下产生旋转,并将流体由入口排向出口在这个过程中,流体一次次地充满流量计的计量空间,然后又不断地被送往出口。在给定流量计条件下,该计量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数,就可以得到通过流量计的流体体积的累积值。

 5、腰轮流量计

工作原理:当有流体通过流量计时,在流量计进出口流体差压的作用下两腰轮将按正方向旋转。计量室内液体不断流进流出,只需要知道计量室体积和腰轮转动次数就可以计算出流体流量。

热式质量流量计的工作原理基于金氏定律(英文名称:King’s Law)。

利用外部热源对管道内被测量的气体进行加热,热能随着气体一起流动,通过测量管道内因气体流动而产生的热量变化,即:气体通过管路前后的温度变化,来计算气体的质量流量。另一种方法是通过测量加热气体时气体温度上升到某一点所需要的能量和气体质量之间的关系来计算得到气体的质量流量。

热式质量流量计内的传感器通常由两个基准级热电阻组成,一个是速度传感器,另一个是测量气体温度变化的温度传感器。当这两个热电阻被置于管道内被测气体中时,其中速度传感器被加热,另一个温度传感器则用于测量气体的温度。随着气体的流量增大,带走的热量就上升,那么温度传感器自身的温度就会下降。而温度传感器前后的温度变化值与通过该管路内的气体的质量流量恰恰是成线性比例的,由此工作原理则可推算出气体的质量流量。

计算公式:P/△T = A+B(Qm)k

其中,P为消耗功率,△T为气体经过管路前后的温度差,A和B为反应气体属性的物理常数,Qm为质量流量,K是指数系数。

再说的详细一点,热式质量流量计的工作原理还分为恒温差测量法和恒功率测量法。

热式质量流量计恒功率测量法的工作原理:

与上述相反,是在保持加热功率不变的状态下,通过测量气体经过管路前后的温度差来计算质量流量。

热式质量流量计恒温差测量法的工作原理:

顾名思义,就是在保持温度差不变的情况下,通过测量加热功率的变化来计算气体的质量流量。该工作原理相对于恒功率测量法来说,优点在于测量气体质量流量的响应速度较快,线性度较好,可达100:1。

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