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寶德burkert電磁流量計(jì)的工作原理

更新時(shí)間:2019-08-17      點(diǎn)擊次數(shù):770

品牌介紹:

德國(guó)寶德BURKERT公司成立已有快70年,在德國(guó)、法國(guó)有5家工廠,是一家針對(duì)流體控制領(lǐng)域的產(chǎn)品和系統(tǒng)的研發(fā)、制造的性跨國(guó)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(biāo)設(shè)備氣源)、1個(gè)排氣孔(一般安裝一個(gè)消聲器,如果不怕噪音的話也可以不裝)。

BURKERT寶德流量計(jì)作為一種高性能液體流量計(jì)量?jī)x表,具有測(cè)量精度高、量程寬、無(wú)壓損和適合于大口徑計(jì)量等*優(yōu)勢(shì),其測(cè)量不受流體的密度、粘度、溫度、壓力以及一定范圍內(nèi)的電導(dǎo)率變化的影響,測(cè)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(jì)的發(fā)展,目前電磁流量計(jì)產(chǎn)品的計(jì)量精度已達(dá)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(jì)產(chǎn)品通常是高性能大口徑液體流量計(jì)產(chǎn)品的佳選。在水利工程、市政建設(shè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中,這樣的大口徑電磁流量計(jì)具有很廣泛的應(yīng)用。

寶德burkert電磁流量計(jì)的工作原理如下:

 

 

寶德burkert電磁流量是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,可測(cè)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(dá)3m,輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性,度較高,可測(cè)量電導(dǎo)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(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。

 

當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí),也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定:

Ex=BDv-----------------式(1)

式中Ex—感應(yīng)電勢(shì),V;

  B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,T

  D—管道內(nèi)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(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí),被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex,測(cè)量此電勢(shì)的大小,就可求得體積流量。

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出,數(shù)值大小與流速成正比例,其值為:

E=B·V·D·K

式中: E-感應(yīng)電勢(shì);

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

B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;

V-導(dǎo)電液體平均流速;

D-電極間距;(測(cè)量管內(nèi)直徑)

傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號(hào)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(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報(bào)警輸出及頻率輸出,并設(shè)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(jì)參數(shù)略有差異,使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):

e=KBDv (3-36)

式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。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(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。

需要說(shuō)明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定:

①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);

②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;

③被測(cè)液體是非磁性的;

④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。

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