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电磁流量计的工作原理及选型
关键字:电磁、流量计、电磁流量计 日期:2019-8-12 16:04:22
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一、电磁流量计的工作原理
电磁流量计的基本原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力运动时,其两端产生感应电动势E为:
式中,K为仪表常数;B为磁感应强度(T);v为导体运动平均速度m/s;D为管道内径(m)。

电磁流量计工作原理和结构如图1所示,由流量传感器和转换器两大部分组成。
测量流量时,导电性液体相当于法拉第试验中的导电金属棒,以平均速度v流过垂直于流动方向的磁场。导电性液体的流动,在测量电极上感应出与平均流速成正比的电压。其感应电压信号E通过一对或一对以上的与液体直接接触的电极检测出来。
根据流体的体积流量公式为

由公式(2)可知,Q与v是成正比的一一对应函数,那么E与Q也是成正比的一一对应函数,测出了感应电压E也即测出了介质的体积流量Q。
测出的感应电压E由电缆送至转换器,通过智能化处理,然后LCD显示,或转换成标准信号4~20mA输出。
电磁流量计特点
(1)测量管道内无阻力元件,没有附加的压力损失,不易发生堵塞,具有显著的节能意义;
(2)测量管道内无可动部件,不易磨损,因此传感器寿命长;
(3)传感器所需的直管段较短,方便安装;
(4)合理选择电极和内衬材料,可耐腐蚀和耐磨损;
(5)双向测量系统,可测正反向流量;
(6)流量的测量为体积流量,不受流量的密度、粘度、温度、压力、和电导率变化的影响;
(7)传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,测量精度高(±0.3~-0.5%),量程比宽(1:150)。
二、 电磁流量计选型
仪表的选型很重要,有关资料表明,仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表选型错误或使用不当造成的,因此,在确定选用电磁流量计之后,还应根据不同的工艺、环境、测量、介质等综合考虑。
2.1 口径选择
根据该污水处理厂提供的工艺管道直径、管道压力及污水流速,选择口径D=600mm的电磁流量计,现场不需要缩管和扩管。
2.2 内衬、电极材料选择
电磁流量计主要用于测电导率≥5μS/cm的流体流量,应根据被测物质的腐蚀性、磨损性、温度及凝结性等特点和价格承受能力,应选择不同内衬、电极材料。
电磁流量计的内衬材料有:耐腐蚀性中等、耐一般低浓度的酸、碱、盐的氯丁橡胶材料,耐磨损性强而耐腐蚀性能一般的聚氨脂橡胶,耐腐蚀性能强和适于温度高的聚四氟乙烯,化学性质等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗压聚全氟乙丙烯,耐稀酸、碱、盐的温度<60℃的聚乙烯和温度<100℃的聚苯硫醚等。
电极材料装于其管道内壁,与被测物质直接接触,故应根据被测物质的腐蚀性选定。电磁流量计电极的材料有:耐盐和小于50%浓度碱溶液的鈦(Ti)电极,耐酸和盐的钽(Ta)电极,耐腐蚀能力强的贵金属铂电极,不适于盐酸的哈氏合金C电极和不适于硝酸的哈氏合金B电极,耐腐蚀能力一般、但价格低廉的不锈钢316L等。
根据该污水处理厂主要处理生活废水及工业废水,再考虑用户能接受的价格,选用氯丁橡胶材料内衬和不锈钢316L材料电极。
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