插入式電磁流量計(jì)的研究

0 引言

電磁流量計(jì)作為流量測量儀表在 工業(yè)檢測中占有十分重要的地位，在城市用水、工業(yè)廢水、漿液測量及食品等多方面得到廣泛應(yīng)用。但是高精度的電磁流量計(jì)價(jià)格昂貴，特別是大管徑的，不僅加工 困難，而且給安裝、維修帶來很多不便。因此在大管徑管道的流量測量方面用插入式電磁流量計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管道式流量計(jì)是很有必要的。

1 電磁流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)

電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。按照該定律，當(dāng)導(dǎo)電流體流過電磁流量計(jì)磁場時(shí)，在與流速和磁場兩者相垂直的方向就會產(chǎn)生與平均流速成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢。該感應(yīng)電動(dòng)勢由電磁流量計(jì)管壁上的一對電極檢測到，其值為：

E=K•B • •D （1）

式中：E 為感應(yīng)電動(dòng)勢，V；
B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；
D 為測量管內(nèi)徑，m；
為平均流速，m/s；
K 為與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)。

由式（1）可知，感應(yīng)電動(dòng)勢E 不受流體的溫度、壓力、密度、電導(dǎo)率（高于某閾值）變化的影響，具有很大的*性^[1]。

電磁流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：

（1）其測量不受流體溫度、壓力、密度、黏度的影響。
（2）流量計(jì)內(nèi)部直通光滑，不對流體產(chǎn)生阻力，無壓力損失。
（3）直接進(jìn)行電測量，響應(yīng)速度快。
（4）檢測部無運(yùn)動(dòng)部件，不會發(fā)生滴漏現(xiàn)象。
（5）可以測量正反向流體流量而不損害流量計(jì)。
（6）輸出電壓正比于流量，計(jì)量精度高。
（7）內(nèi)襯可采用聚四氟乙烯塑料和氧化鋁陶瓷，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，可以測量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等流體。
（8）量程比寬^[2]。

插入式電磁流量計(jì)的工作原理實(shí)際上同管道式是一樣的，只是公式中的D指兩電極之間的距離，但不再是測量管道的直徑了。

相對管道式電磁流量計(jì)來說，插入式電磁流量計(jì)有如下特點(diǎn)：

（1）傳感器（探頭）直接插入被測管道，具有體積小、安裝方便、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
（2）傳感器插入深度僅為管道直徑的10% ~12.5%，無壓損，特別適用于大口徑管道中的流量測量，有*的性能價(jià)格比。
（3）精度較低，一般為±1% ~2%。但是采取一定的措施后，*有可能提高精度，從而降低成本，替代管道式。