智能電磁流量計(jì)的基本測(cè)量原理
流量與溫度、壓力、物位等的測(cè)量同為熱工量測(cè)量，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要的測(cè)定參數(shù)之一，與溫度、壓力、物位、氣體成分并稱為過程檢測(cè)的五大參數(shù)。流量測(cè)量與人們的日常生活有著密不可分的關(guān)系?？梢哉J(rèn)為：生產(chǎn)過程tl動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志，而檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分．隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，特別是新材料、新結(jié)構(gòu)的傳感器研制成功，以及微型計(jì)算機(jī)的廣泛開發(fā)應(yīng)用，給流量檢測(cè)技術(shù)帶來了變革性的影響， 它們?cè)诹髁繖z測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、快速性、可靠性和抗干擾等方面發(fā)揮了明顯的作用，大大豐富了流量檢測(cè)技術(shù)所包含的內(nèi)容，擴(kuò)大了流量檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍， 使流量檢測(cè)技術(shù)已發(fā)展成為--i'-J內(nèi)容廣泛，并建立在多種學(xué)科發(fā)展基礎(chǔ)上的tl動(dòng)化技術(shù)先行學(xué)科¨10J。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，精確地計(jì)算出在某一時(shí)刻流體的瞬時(shí)流量和在一段時(shí)間間隔內(nèi)的累積流量，既可以指導(dǎo)生產(chǎn)，同時(shí)也是規(guī)范工藝操作的需要和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。然而，就流體流動(dòng)量的檢測(cè)而言，要比溫度、壓力等其他參量檢測(cè)困難的多。其原因在于：流量這個(gè)參數(shù)受輸送流體的工作條件如壓力、溫度、流動(dòng)狀態(tài)、流體的種類、形狀等參數(shù)的影響。這就是說，流量計(jì)的種類和品種是十分繁多的。其流量檢測(cè)的方法也非常多，以應(yīng)用于各種不同的場(chǎng)合和各種不同的測(cè)量目的。通常，流量檢測(cè)依據(jù)以下四種測(cè)量原理：
(1)利用伯努利方程，通過流體差壓信號(hào)反映流體流量，其中的典型應(yīng)用是孔板和文丘里管；
(2)利用測(cè)量流速間接測(cè)量測(cè)量流量，其中的典型應(yīng)用電磁流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)等；
(3)容積式流量測(cè)量方法，即在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定容積數(shù)來計(jì)算流量，其中的典型應(yīng)用是橢圓齒輪流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)和刮板流量計(jì)等；
(4)直接測(cè)量流體質(zhì)量的質(zhì)量流量測(cè)量方法，其中的典型應(yīng)用是科甲奧利力質(zhì)量流量計(jì)。電磁流量計(jì)就是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的測(cè)量導(dǎo)電流體體積流量的速度式流量計(jì)。
1．2電磁流量計(jì)的基本原理
1．2．1法拉第電磁感應(yīng)定律
法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象【l】。實(shí)驗(yàn)表明，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。此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U與通過閉合回路面積的磁感應(yīng)通量①。的變化率成正比： U．KdOB． n．1) 疵‘ 。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律【6，-。式中，比例系數(shù)足由實(shí)驗(yàn)確定。在國(guó)際單位制中，【廠的單位為v，西。的單位為Wb，f的單位為s。如果K=I，并考慮u的方向，則式(1．1)可表示為： U。．．．．d．．O．．—B—(1-2) 出如果只考慮u的大小，就可以略去上式中皇墼的負(fù)號(hào)，即； dt U．壁笠：B．L．V (1．3) 出‘ 。式中，口為磁感應(yīng)強(qiáng)度(Gs)， 三為磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在垂直磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度(m)，y為導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度(m／s)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向就是VxB矢量積的方向，可用右手定則來確定。由((1-3)式可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度口恒定不變以及導(dǎo)體長(zhǎng)度L為定長(zhǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小僅與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度成正比。
1．2．2智能電磁流量計(jì)傳感器的基本原理
電磁流量傳感器就是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的乜8】，只是其中切割磁力線的導(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、曲圖1．1電磁流量計(jì)傳感器工作原理O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1．1)。根據(jù)(1．3)式可知，電極兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小近似等于： U-B‘D‘y (1-4) 式(1-4)與式(1-3)不同的是用電極兩端的距離來代替L，而電極間的距離近似等于測(cè)量管內(nèi)徑D，故可用D代替L。此外，還用被測(cè)液體的平均流速礦(m／s)代替了導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速率y． 根據(jù)(1．4)式可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度占和兩電極閫的距離固定不變對(duì)，電極兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只與被測(cè)液體的平均流速成正比。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一{·D2-V (1-5) 4 將(1-4)式中的礦代入(1-5)式中，得Q衛(wèi)4～D等(m3／s)(1-6) 即U一丟·Q(V) (1-7)
由(1．7)式可以看出，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度口和測(cè)量管內(nèi)徑D一定時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)u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。在此需要說明，(1-7)式的成立是建立于以下條件假設(shè)成立的基礎(chǔ)上： 首先，假設(shè)磁場(chǎng)恒定不變，而且是均勻分布的。這樣就可以忽略導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的另外兩種效應(yīng)的影響，即液體中感生電流對(duì)磁場(chǎng)分布的影響以及這一感生電流與電磁力相互作用對(duì)液體流動(dòng)速度的影響。這兩種效應(yīng)在測(cè)量液體金屬時(shí)則不能忽略；
其次，假設(shè)被測(cè)液體的流速為軸對(duì)稱分布，而且液體中的感生電流與電場(chǎng)對(duì)稱，且平行于液體的軸向；另外，還假設(shè)液體的導(dǎo)電率是均勻和各向同性的，且不受電場(chǎng)或液體流動(dòng)的影響。這樣我們就可排除“霍爾效應(yīng)”帶來的影響。通常情況下，由被測(cè)液體的導(dǎo)電率變化和液體溫度的非均勻性所引起的熱點(diǎn)效應(yīng)、離子遷移等現(xiàn)象，對(duì)流體測(cè)量的影響非常小。因此，我們可假定這些現(xiàn)象都不存在， 將其忽略不計(jì)；
再次，假設(shè)被測(cè)液體是非磁性的，并且它的磁導(dǎo)率弘與真空磁導(dǎo)率件∥。一致。這樣，我們可忽略液體磁性與工作磁場(chǎng)間相互作用對(duì)流量測(cè)量的影響?？梢姡谏鲜鰲l件假設(shè)成立下測(cè)定流量時(shí)，我們可以認(rèn)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)u與瞬時(shí)體積流量Q成正比，且*是線性關(guān)系。--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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