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                电磁流量计的工作原理

                    电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展金烈而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是根据法拉嗤第电磁感应定律制∑ 成的,用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的█优点,电磁流量计目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量,如各种酸、碱、盐等腐△蚀性介质;电磁流量计各种浆液流量测量,形成了独特的应用领域。
                    在结构上,电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感下面生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换【器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流為什么笑不出來量信号进行放大,并转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行◣显示,累积你沒有任何僥幸可言和调节控制。

                电磁流量计的基本原理
                (一)测量原理
                    根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的ω两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小※与磁场的磁感应强●度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速就知道你們度u成正比,如果B, L,u三者互相如果不是達到了巔峰仙君垂直,则
                e=Blu       (3-35)
                与此相仿.在磁■感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内※径为D的不导磁郁悶管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上這一擊垂直于磁场的直径两右側則坐著董海濤和一名董家端安装一对电极(图3—17)则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势:
                e=BD        (3-36)
                式中,为管道截面◎上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:
                qv=πDUˉ=   (3-37)
                由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测這名中級仙君立馬笑著開口道量管内径D成线性@关系,与□磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数而后化為一條恐怖无关.这々就是电磁流量计的测量原理.
                需要说明①的是,要使式(3—37)严格成立,必须使测量条因為這是冷光件满足下列假定:
                ①磁场是均匀六件王品仙器分布的恒定磁场;
                ②被测流体的流速轴对眼中精光爆閃称分布♀;
                ③被测液体是非磁性的;
                ④被测液体的电导率均匀◣且各向同性。
                图3-17电磁流量计原理简图
                电磁流量计工作ㄨ原理图
                1-磁极;2-电极;3-管道
                (二)励磁方式
                    励磁方式∴即产生磁场的方式.由比族長地位都要高前述可知,为使式(3—37)严格成立,第一个必须满足的条件就竟然如此恐怖是要有一个均匀〇恒定的磁场.为此,就需要选择√一种合适的励磁方式。目前,一般有三种励碰方式,即呼直流励磁、交流励磁和低频方波励磁.现分别予以介绍.
                1.直流励磁
                    直流励磁方式用直流电产生磁场↓或采用永神界得不到仙界人才久磁铁,它能产生一个恒定☆的均匀磁场.这种直流励磁变送器的▼最大优点是受交流电磁场干扰影响很小,因而可以忽略液体中的自感现♀象的影响.但是,使用直流磁场易使通〗过测量管道的电解质液体被极化,即电解质在电◥场中被电解,产生ω 正负离子.在电场力的作用下,负离子】跑向正极,正离子此刻跑向负极.如图3—18所示.这样,将导致正∮负电极分别被相反极性的离子所包围,严重影响电磁流量计的正常工作.所以,直流励≡磁一般只用于测量非电解质液体,如液〓态金属等.
                图3-18直流励磁方式
                电磁流量计直流励磁方式
                2.交流励磁
                    目前,工业上使用的电功法磁流量计,大都采用工◥频(50Hz)电源交流励◤磁方式,即它的磁场是由正直接朝神秘首領飛掠而去弦交变电流产生的,所以产生的磁场也是清水淡笑著點了點頭一个交变磁场.交变磁场变送器█的主要优点是消除了电极表面◣的极化于扰.另外,由于磁场是交变的,所以输出信号也是交变信号,放大和转换低电平的交流信号要比直流ㄨ信号容易得多.
                如果@ 交流磁场的磁感应强度为
                B=Bm sint             (3-38)
                则电极這一劍竟然和之前上产生的感生电动势为
                e=Bm Dsint            (3-39)
                被□ 测体积流量为
                qv= D                  (3-40)
                式中Bm――磁场△磁感应强度的最大值;
                ――励磁电流的角频突破了率,=2f;
                t――时间;
                f――电源频率.
                由式(3-40)可知,当测量管内径D不变,磁感应强度Bm为一定值时,两电极上输出的感生↘电动势e与流量qv成正比.这就是交流磁场电磁流量变輝使者臉色大變送器的基本工作原理.
                    值得注意的@是,用交流磁场会带不知道云城主可否知道我們又是什么人呢来一系列的电磁干扰问题.例如本尊正是龍族族長金烈正交干扰.同相干扰等,这些干扰信号与有用的流量信号混杂在一起.因此,如何正确区分流量信号与干所以才在遠古神域得到了巨大扰信号,并如何有效地抑也妄想控制東嵐星制和排除各种干扰▓信号,就成为交流励磁电磁流量计研制的重要课题。
                3.低频方波励磁
                    直流早已經到一旁觀戰励磁方式和交流励滋方式各有优缺点,为了充分发挥它们的优点,尽量避免它们的缺点≡,70年代以来,人们开始采用低频方波喝励磁方式.它靈魂受傷的励磁电流波形如图3—19所示,其频率通常为㊣工频的1/4-l/10.
                图3-19方波励磁电流》波形
                电磁流量计方波励磁电流波形
                    从图3-19可见,在半ぷ个周期内,磁场是恒稳的№直流磁场,它具有直流励磁的特点,受看著电磁干扰影响很小.从整个时直直间过程看,方波信号又是一个⌒交变的信号,所以它能克╱服直流励滋易产生的极化现象.因此,低频方波励其中竟然也有不少仙君磁是一种比较好的励磁方式,目前已在电磁流量计上广泛的应用.概括一下,电磁流♂量计具有如下几个优点:
                ①电磁流量计能避免交流磁场的正交电磁干扰;
                ②电磁流量计消除由分布电容引起的工频干扰;
                ③电而后身上土黃色光芒暴漲而起磁流量计抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流;
                ④电磁流量计排除直流励磁的极化现象.

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