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淺談電磁流量計(jì)的基本工作原理
發(fā)布時(shí)間:2024-03-20 08:12:44

從20世紀(jì)50年代以來(lái),電磁流量計(jì)憑借其精度高、量程寬、反應(yīng)靈敏、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于石油、化工、水計(jì)量、制藥等行業(yè),迅速成為實(shí)用性最為廣泛的工業(yè)測(cè)量?jī)x表之一。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、信號(hào)干擾抑制技術(shù)革新成為電磁流量計(jì)測(cè)量性能提高的重要方向。

電磁流量計(jì)的基本工作原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)被測(cè)液體經(jīng)過(guò)測(cè)量管內(nèi)部時(shí)會(huì)在磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),在2個(gè)測(cè)量電極之間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=kBDv,由流量Q=πD2v/4可得流量Q與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的關(guān)系為Q=πDE/4kB。其中,E為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),k為常系數(shù),B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,D為管道內(nèi)徑的寬度,v為流體流速。

由于傳統(tǒng)電磁流量計(jì)對(duì)被測(cè)液體有最低導(dǎo)電率的要求,電磁流量計(jì)的測(cè)量管為絕緣測(cè)量管或內(nèi)部襯里有絕緣材料,絕緣襯里限制了被測(cè)流體的溫度范圍及流量計(jì)的可靠性與適用性。傳統(tǒng)電磁流量計(jì)的單電極對(duì)是根據(jù)感應(yīng)電壓信號(hào)計(jì)算整個(gè)流動(dòng)截面處的平均速度,因而,對(duì)被測(cè)流體流速分布敏感,只能測(cè)量滿管流體,測(cè)量精度受被測(cè)流體的非軸對(duì)稱速度分布影響大,因此對(duì)直管段要求較高;此外,單一電磁流量計(jì)無(wú)法精確測(cè)量多相流中的導(dǎo)電相速度,尤其是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中存在的油水兩相流、油氣兩相流等測(cè)量工況下測(cè)量結(jié)果會(huì)有很大的誤差。因此,需要改變電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)、對(duì)勵(lì)磁方式和信號(hào)調(diào)理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使其適應(yīng)更復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境。

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