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寶德burkert電磁流量計的工作原理

更新時(shí)間:2019-08-17      點(diǎn)擊次數:740

品牌介紹:

德國寶德BURKERT公司成立已有快70年,在德國、法國有5家工廠(chǎng),是一家針對流體控制領(lǐng)域的產(chǎn)品和系統的研發(fā)、制造的性跨國企業(yè),也是這個(gè)領(lǐng)域的*者。 BURKERT產(chǎn)品大量使用于分析儀器、汽車(chē)制造、生物技術(shù)、化學(xué)、電子、能兩位三通電磁閥具有1個(gè)進(jìn)氣孔(接進(jìn)氣氣源)、1個(gè)出氣孔(提供給目標設備氣源)、1個(gè)排氣孔(一般安裝一個(gè)消聲器,如果不怕噪音的話(huà)也可以不裝)。

BURKERT寶德流量計作為一種高性能液體流量計量?jì)x表,具有測量精度高、量程寬、無(wú)壓損和適合于大口徑計量等*優(yōu)勢,其測量不受流體的密度、粘度、溫度、壓力以及一定范圍內的電導率變化的影響,測量介質(zhì)可以是粘性介質(zhì)、漿液、懸浮液甚至多相流。經(jīng)過(guò)近一個(gè)世紀的發(fā)展,目前電磁流量計產(chǎn)品的計量精度已達到±05%甚至更高,口徑范圍由3mm到4000mm2,其中直徑1m以上的大口徑電磁流量計產(chǎn)品通常是高性能大口徑液體流量計產(chǎn)品的佳選。在水利工程、市政建設和環(huán)境保護等領(lǐng)域中,這樣的大口徑電磁流量計具有很廣泛的應用。

寶德burkert電磁流量計的工作原理如下:

 

 

寶德burkert電磁流量是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行流量測量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,可測流量范圍大。大流量與小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,大可達3m,輸出信號和被測流量成線(xiàn)性,度較高,可測量電導率≥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。

 

當導體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí),在導體中會(huì )產(chǎn)生感應電勢,感應電勢的大小與導體在磁場(chǎng)中的有效長(cháng)度及導體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運動(dòng)的速度成正比。同理,導電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應力線(xiàn)時(shí),也會(huì )在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應電勢。感應電勢的方向由右手定則判定,感應電勢的大小由下式確定:

Ex=BDv-----------------式(1)

式中Ex—感應電勢,V;

  B—磁感應強度,T

  D—管道內徑,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(πD²)/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己定且保持磁感應強度B不變時(shí),被測體積流量與感應電勢呈線(xiàn)性關(guān)系。若在管道兩側各插入一根電極,就可引入感應電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。

據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿測量管軸線(xiàn)運動(dòng)時(shí),導電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢,此感應電勢由兩個(gè)檢測電極檢出,數值大小與流速成正比例,其值為:

E=B·V·D·K

式中: E-感應電勢;

K-與磁場(chǎng)分布及軸向長(cháng)度有關(guān)的系數;

B-磁感應強度;

V-導電液體平均流速;

D-電極間距;(測量管內直徑)

傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號處理后,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設有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略有差異,使用時(shí)請務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。

根據法拉第電磁感應定律,在磁感應強度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內徑為D的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導電流體就切割磁力線(xiàn).如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對電極則可以證明,只要管道內流速分布為軸對稱(chēng)分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)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。由此可得管道的體積流量為:

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見(jiàn),體積流量qv與感應電動(dòng)勢e和測量管內徑D成線(xiàn)性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應強度B成反比,與其它物理參數無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計的測量原理。

需要說(shuō)明的是,要使式(3—37)嚴格成立,必須使電磁流量計測量條件滿(mǎn)足下列假定:

①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);

②被測流體的流速軸對稱(chēng)分布;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

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