按照外加磁場類型的不同,電磁流量計主要有直流式和感應(yīng)式兩種。直流式電磁流旱計(圖2)的外加恒下磁場B垂直于管軸,C、D處裝有兩個電極,用來測量流體橫越磁場時所感生的電動勢U。流量Q可用下式求出:
式中A為管道橫截面積;d為管道直徑;k為修正系數(shù),用來修正導(dǎo)出公式時未計及的因素(如流量計管道內(nèi)的流速事實上并不均勻)的影響。在常的流量計中,k約為0.8,但對于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計,則要用容積法(一定時間內(nèi)流過的容積)標(biāo)定k值。磁場可由永久磁鐵產(chǎn)生,磁鐵材料一般是鋁-鎳-鈷合金。流量大時,因管徑較大,故采用無鐵芯激磁繞組,通以它常直流電流來產(chǎn)生一個近似均勻的磁場。
感應(yīng)式電磁流量計 在被測流體溫度過高或?qū)﹄姌O有強烈腐蝕作用等情況下,可采用感應(yīng)式電磁流量計(圖2)。A、B為匝數(shù)相等的兩個交流激磁繞組(圖中畫的是截面),繞組之間是串聯(lián)的,但各自的電流方向相反。當(dāng)流體靜止時,通過感應(yīng)線圈C的合成磁通為零,故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時感應(yīng)線圈中就產(chǎn)生交變電動勢,其大小與流速成正比?;谶@一原理,還有很多改型方案。例如用一個激磁繞組,而在它的對稱的兩側(cè)各安置一方向相反的感應(yīng)線圈并串聯(lián)起來(圖3)流體流動時,磁力線向流動方向移動,使兩邊感應(yīng)線圈中的大吃一驚生電動勢不為零,由此可間接表示出流量的大小。
電磁流量計的管道內(nèi)沒有其他部件,所以除用于測量導(dǎo)電流體的流量外,還可用于測量各種粘度的不導(dǎo)電液體(其中加入易電離物質(zhì))的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計。
電磁流量計就顯示方式分為:分體型電磁流量計,一體型電磁流量計。系列公稱通徑DN15~DN3000。
分體型電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機嵌入式技術(shù),實現(xiàn)數(shù)字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線,屬國內(nèi)首創(chuàng),技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
分體型電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
分體型電磁流量計除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
一體型電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,用來測量導(dǎo)電流體的體積流量。由于獨特的特點已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計算機配套可實現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1.電磁流量計沒有可動部件,也沒有阻流件,不會引起壓力損失,同時也不會引起磨損,阻塞等問題。
2.電磁流量計是一體積流量測量儀表,在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率(在一定范圍內(nèi))的影響。
3.電磁流量計的量程范圍寬,可達1:100。此外,電磁流量計只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與軸對稱的流動狀態(tài)(層流或紊流)無關(guān)。
4.電磁流量計無機械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測量瞬時脈動流量,而且線性好,因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠距離傳送。