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Biotech流量計的工作原理是什么

閱讀:565        發(fā)布時間:2023-4-23

Biotech流量計的工作原理是什么

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電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點是壓損極小,可測流量范圍大。很大流量與很小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,很大達(dá)到3m,輸出信號和被測流量成線性,精確度較高,可測量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動時,在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運動的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應(yīng)力線時,也會在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。

感應(yīng)電勢的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢的大小由下式確定:

Ex=BDv-----------------式(1)。

式中Ex—感應(yīng)電勢,V;

B—磁感應(yīng)強度,T

D—管道內(nèi)徑,m

v—液體的平均流速,m/s。

然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD)/4的乘積,將式(1)代入該式得:

Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)。

由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強度B不變時,被測體積流量與感應(yīng)電勢呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,就可引入感應(yīng)電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,

數(shù)值大小與流速成正比例,其值為:E=BVDK,

式中: E-感應(yīng)電勢;

K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù);

B-磁感應(yīng)強度;

V-導(dǎo)電液體平均流速;

D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)。

傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。注:不同電磁流量計參數(shù)略有差異,使用時請務(wù)必查看說明書。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動時,導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明,

只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動勢:e=KBDv (3-36)。

式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。

由此可得管道的體積流量為:qv= πeD/4KB (3-37)。

流量計種類及原理

1、孔板流量計

工作原理:流體充滿管道,流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時,流束會出現(xiàn)局部收縮,從而使流速增加,靜壓力低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降,即壓差,介質(zhì)流動的流量越大,在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大,所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。

2、電磁流量計

工作原理:基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計中,測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁常當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時,則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

3、文丘里流量計

工作原理:流體通過流量計,就會在流量計進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差.流量計的轉(zhuǎn)動部件(簡稱轉(zhuǎn)子)在這個壓力差作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并將流體由入口排向出口.在這個過程中,流體一次次地充滿流量計的計量空間,然后又不斷地被送往出口。在給定流量計條件下,該計量空間的體積是確定的,只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動次數(shù),就可以得到通過流量計的流體體積的累積值。

4、 容積式流量計

工作原理:流體通過流量計,就會在流量計進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差.流量計的轉(zhuǎn)動部件(簡稱轉(zhuǎn)子)在這個壓力差作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并將流體由入口排向出口.在這個過程中,流體一次次地充滿流量計的計量空間,然后又不斷地被送往出口。在給定流量計條件下,該計量空間的體積是確定的,只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動次數(shù),就可以得到通過流量計的流體體積的累積值。

5、腰輪流量計

工作原理:當(dāng)有流體通過流量計時,在流量計進(jìn)出口流體差壓的作用下.兩腰輪將按正方向旋轉(zhuǎn)。計量室內(nèi)液體不斷流進(jìn)流出,只需要知道計量室體積和腰輪轉(zhuǎn)動次數(shù)就可以計算出流體流量。


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