电磁流量计是一种测量导电液体的管道式流量计,具有流阻低、无可动部件、测量精度高等特点。电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律:当一个导电物体在磁场中运动时,导体切割磁力线,两端产生感应电动势, 感应电动势的大小与导体长度、磁感应强度和导体运动速度成正比。在电磁流量计中,用导电线圈产生磁场,导电液体即导体,用测量电极来检测感应电动势,管道的内直径即导体长度,线圈通上一定的电流即产生稳定的磁场,所以测出了感应电动势即可知道导电液体的流动速度,从而计算出流量。
电磁流量计选型 的注意事项: *,选择电磁流量计首先要判断流体是否能够导电,不能导电的就不适用电磁流量计。 第二,电磁流量计应考虑介质是否有腐蚀性,如果有腐蚀性的,需要对衬里材料和电极材料提出耐腐蚀要求。一般耐酸橡胶和聚四氟乙烯的耐腐蚀性较好,天然橡胶、氯丁橡胶和聚胺脂橡胶的耐蚀性则较差。 第三,要考虑流体温度,聚四氟乙烯的温度适应范围*宽,适用于-80℃到+150℃的介质,聚胺脂橡胶只能耐40℃以下温度,其它橡胶一般不超过80℃。同样,作为跟介质充分接触的电极 根据介质的性质也分为316L 不锈钢涂覆碳化钨 哈氏合金B 哈氏合金C 钛 钽 铂铱合金。满足不同工况环境的使用。流量计简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。其又分为有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等。下面小编就简单地为您介绍一下选择流量计的一些误区。
一、盲目迷信进口产品 很大一部分人认为进口的肯定是可以的。笔者从事流量仪表十多年来的经验证实国产的才是性价比较高的(国内生产不了的流量计除外);选用进口的仪表在购买他们的产品时除了要支付昂贵的款项外,以后的售后服务也很难能够保证(一个小配件都得让你等一个月,而且还得支付数十倍于国内价格的款)。 二、迷信贵的就是好的 在流量仪表中贵的原因不外乎有两种:一种是厂家的定价方式;一种是因为生产总量实在太小,只能通过提高单台利润来增加收益。 三、盲目迷信同一流量计厂家 有些人在采购过一个厂家的一种流量计后,认为双方都建立了一定的信誉基础,殊不知流量仪表也是有近百种产品组成的一个大家庭,国内没有任何一家流量计厂家敢对外说我们什么流量计都能够生产。这一点可以在他们的售价中和将来的售后服务中都能体现出来。 四、盲目选用新型流量计 不要被厂家业务员忽悠,他们往往是在拿你做实验。也许出厂前的校验是合格的,但是长期运行是否可靠?能否真的满足你的要求?流量计的升级换代毕竟不像手机、电视那样快,老的才是经得起市场考验的!开着捷达总比开着QQ心里有底。 五、只根据管道选型 这是最容易出现的一种情况,造成的结果往往是不能达到理想的测量效果。并不是流量计本身的质量问题,流量计也是一种计量器具,它有自己的测量范围。 六、不根据介质种类选型 虽然这种情况出现的并不是很多,但是笔者确实见过用漩涡流量计来测泥浆的。 七、一种流量计什么流量都能测 有些不负责任的厂家和业务员会对你说我们的流量计什么都能测,如果你听到这句话可以将他“请”出你的办公室,因为他在对你胡说八道! 八、未按照安装要求进行安装 比如很多流量计都要求有足够的前后直管段。在安装流量计前请仔细阅读使用说明书,避免造成不必要的麻烦。 九、安装后不对参数进行设定 大多会出现在电池供电的流量计,认定参数厂家已经设定好了,装上就能用了,这样可能会造成很大的计量误差及不必要的损失。 十、不按时进行维护 这样会造成流量计准确度的下降,可以让厂家告诉你应该怎么样维护,就像汽车开一段时间后得送到售后服务中心保养一样。因为各种流量计的维护方式不同,笔者在此不宜一一例出。
热式质量流量计可分为:恒温差法流量计和恒功率法流量计。
恒功率法
(温度测量法)是以恒定功率为铂热电阻提供热量,使其加热到高于气体的温度;
流体流动带走铂热电阻表面一部分热量,流量越大,温度降越大,测量随流体流量变化的温度,可以反映气体流量。
有以下两种实现方式:
只对一只铂电阻加热,由热扩散原理测量温差。
原理:与恒温差式流量计的结构类似,在测量管路中同样加入两个金属铂电阻,一个为用于测量被测流体温度的测温电阻,另一个为用于测量被测流体速度的测速电阻。
在加热器上加上一个恒定的功率对测速铂电阻加热,流体在静止时测速铂电阻和测温铂电阻表面温度差ΔT21=TS2-TS1**,随着介质的流动,两个铂电阻表面温度差减小。
流体的流量越大,两只铂电阻的温差越小。
铂电阻连接在惠斯通电桥中,铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值,从而使电桥不平衡,通过检测电桥的电压差来反应流体流量。
该恒功率式质量流量计存在的问题:
若流体的密度为ρ,流速为μ,加热铂电阻被流体带走的热量为Q,测温铂电阻和测速铂电阻的温度差为 △T21,则有关系式:
Q/ΔT21=k1+k2(ρμ)k3
式中对于组分一定的流体,k1、k2、k3为常数。
在横截当S的管路中,质量流量qm=ρμS。
测量过程中,测速铂电阻被电流I加热,在热平衡状态下,电流的加热功率与测速铂电阻被带走的热量处于平衡状态,即Q=I2RS2。因此质量流量qm与Q/ΔT21成一一对应的关系,可表示为:
qm=f〔I2RS2/ΔT21〕
当加热电流I不变,通过测出流体的温差ΔT21计算流体的质量流量时,忽略了测速铂电阻RS2随温度的变化,会造成误差。
(2)对两只对称的铂电阻进行加热,由热平衡原理计算温度差。
传感器的结构是把两个完全相同的铂电阻对称的固定在热源的两侧,放置在流体中。
采用一个恒流源(恒压源)对热源加热,流体流动使两个铂电阻的温度不同。
铂电阻连接在惠斯通电桥中,铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值,从而使电桥不平衡,通过检测电桥的电压来反应流体流量。
现从传热学角度对该传感器原理作进一步的分析。假定流体为均匀分布的牛顿型流体,以一维测量为例:
热源R置于传感器基片的中心,在其两边对称地放置两个完全相同的温度检测芯片(薄膜式铂电阻)S1和S2传感器与流体之间的热交换主要通过对流进行,热源与温度检测芯片之间的热交换可通过传导和对流进行。
当流体流速为零,即当流体处于静止状态时,表面附近的流线场及主要由此产生的温度场相对于热源呈对称分布。
由于结构上的对称性,通过基片热传导进行的热交换相对于热源始终是对称的。
此时感温芯片的铂电阻温度满足TS1=TS2,即温差:ΔT21=TS2-TS1=0。
当流体流动时,流体和铂电阻之间主要为对流换热,由于局部对流换热系数的不同,基片表面附近的流线场及相应的温度场相对于中心热源的分布发生变化,导致倾向性的不对称分布。
根据热边界层理论,可知,此时上游温度检测芯片表面冷却速率高于下游芯片表面;
即铂电阻S1的换热系数大于S2是换热系数,所以TS2>TS1,温差温度差:ΔT21=TS2-TS1>0。
且ΔT21的值随流体流速的增大而增大。如果改变流体流向,ΔT21亦相应改变符号。
利用热平衡方程可以计算出因对流引起的芯片表面的温度再分布,获得温度差与流速的关系式。
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