電磁流量計(jì)的基本原理
電磁流量計(jì)的基本原理
1．2．1法拉第電磁感應(yīng)定律
十九世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)通過導(dǎo)體回路所包圍的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，在回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與回路相交的磁通隨時(shí)間的變化率成正比，其方向由楞次定律決定。楞次定律表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及其所產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是力圖阻止回路中的磁通的變化‘6‘。因此，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小和方向可表示成： E：一_-dO (1．1) dt 其中，磁通的正方向與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正方向符合弗來明右手定則。式(1．1) 稱為法拉第電磁感應(yīng)定律。實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體回路所包圍的面積的磁通量發(fā)生變化，通常有兩種表現(xiàn)形式：一是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)；另一種是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中并未作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，但是導(dǎo)體回路所包圍的磁通量是交變的。電磁流量計(jì)主要是根據(jù)導(dǎo)體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)流體的流速的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的。導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體兩端就會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。如果只考慮大小，就可略去式(1．1)前面的負(fù)號(hào)，式(1．1)變?yōu)椋?E：掣：掣：B掣：BDV(1-2) m dt dt 式中： B_磁感應(yīng)強(qiáng)度(T) A——磁通量變化面積(me) D----導(dǎo)體長(zhǎng)度(m) dl——導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)距離(m) 礦——導(dǎo)體平均運(yùn)動(dòng)速度(m／s) E——導(dǎo)體兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V) ①——導(dǎo)體切割磁力線時(shí)形成的導(dǎo)體回路磁通量(T·m2) 式(1．2)說明，導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度D成正比，與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度礦成正比。
1．2．2電磁流量計(jì)的基本原理
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體流量的儀表，它能夠把流速或流量信號(hào)線性的變換成與之對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。只是此時(shí)切割磁力線的導(dǎo)體不是一般的金屬導(dǎo)體，而是具有一定電導(dǎo)率的液體流柱，切割磁力線的長(zhǎng)度是兩電極之間的距離，近似等于液體流柱的直徑(如圖卜1)。圖1．1 電磁流量計(jì)的工作原理示意圖在測(cè)量管內(nèi)，穿過測(cè)量管橫截面的液體瞬時(shí)流量為Q=等D2礦，由式(I-2) 可知，電極兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小近似等于： E=肋礦=等Q 0-3) 孔D 由式(1．3)可以看出，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和測(cè)量管內(nèi)徑D一定時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與瞬時(shí)體積流量Q是線性關(guān)系，而與其它物理參數(shù)無關(guān)，這也是電磁流量計(jì)的之一。
1．2．3電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
智能電磁流量計(jì)從法拉第提出概念到實(shí)際的商品化應(yīng)用經(jīng)過了一百二十多年的發(fā)展，與其它類型的流量計(jì)相比，電磁流量計(jì)是一種測(cè)量精度高、應(yīng)用范圍廣的流量?jī)x表，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)[5，8】： 1)測(cè)量通道是一段光滑直管，不因流量檢測(cè)的方法原因產(chǎn)生壓力損失， 壓力損失極小，無可動(dòng)部件； 2)流量測(cè)量不受流體溫度、壓力、密度、粘度等條件影響； 3)可對(duì)多相流進(jìn)行測(cè)量，精度高，量程寬； 4)輸出電動(dòng)勢(shì)正比與流體的截面平均流速，且動(dòng)態(tài)范圍不受限制； 5)輸出電動(dòng)勢(shì)與流速變化同步，響應(yīng)速度快； 6)可測(cè)流體的正反向流量。盡管電磁流量計(jì)具有上面所述的許多優(yōu)異的性能，但在使用上也存在著一定的局限性，其不足之處有： 1)要求被測(cè)量流體必須是導(dǎo)電的，因而有可測(cè)量電導(dǎo)率的限制，如不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品； 2)不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體； 3)流速分布影響測(cè)量精度，對(duì)直管段有要求； 4)因傳感器材料原因不能用于較高溫度的測(cè)量場(chǎng)合--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量?jī)x表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長(zhǎng)徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請(qǐng)?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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