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      電磁流量計

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      電磁流量計為什么是石油行業流體測量的優先考慮

      來源:作者:發表時間:2017-07-08 10:13:12

             石油行業的日常生產工藝中有很多的流體需要輸送和管理,就需要用到流量測量、計量甚至控制輸送使用,這個時候流量計就派上了用場。而在煉油、化工生產中,公用工程部分的有些液體(如循環水及生活用水等)介質具有導電性,因而可以應用電磁感應的方法來測量流量,電磁流量計的特點具有能夠測量酸、堿、鹽溶液以及含有固體顆粒(如泥漿)或纖維流量的測量。那么為什么這個時候很好時間就想到電磁流量計呢,我們來看下它的原理、特點以及優缺點。

       
      1、電磁流量計測量原理
             根據法拉第電磁感應定律制造的用來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。主要組成:電磁流量計的結構主要由磁路系統、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。如圖 1所示,在一段用非導磁材料做成的管道外面,安裝有一對磁極 N和 S,用以產生磁場,當導電液體(不小于 10-5~10-61/cm.? 即不小于水的導電率)流過管道時, 因流體切割磁力線而產生了感應電勢 E(根據發電機原理)。 此感應電勢由與磁極垂直方向的兩個電極引出。當磁場強度 H 不變,管道直徑一定時,這個感應電勢的大小僅與液體的流速有關,而與其它因素無關。電動勢 E 正比于磁通量密度 H,測量管內徑 D 與平均流速 V 的乘積。電動勢 E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉換器。 轉化器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號,用于流量的控制和調節。
      電磁流量計測量原理圖
      感應電勢的大小由下式決定:
      E=KHDV (1)
      式中:E—為感應電勢即電極間的信號電壓(v)
      H—磁場強度
      D—測量管內徑(m),即導體垂直切割磁力線的長度;
      V—平均流速(m/s)。
       
      管道內體積流量計算公式:
      Q=1/4πD2V (2)
      將(2)式代入式(1)便得:
      E=4KHQ/πD=kQ
      式中 k=4KH/πD 為儀表常數。
             式(1)中 K、D 為常數,由于勵磁電流是恒流的,故 H 也是常數,則由 E=kQ 可知,體積流量 Q 與信號電壓 E-成正比,即流速感應的信號電壓 E 與體積 Q 成線性關系。因此,只要測量出E就可確定流量 Q, 這是電磁流量計的基本工作原理。 由 E=KHDV 可知,其輸出信號不受被測液體物理性質的影響(如溫度、壓力、粘度)。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。
       
      2、電磁流量計特點
             1、運算速度快,抗干擾能力強,測量可靠,精度高
              轉換器采用16位嵌入式微處理器,全數字處理,流量測試范圍度可達1500:1
             2、高精度測量
             測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;線性測試量原理能實現高精度測量;
             3、通訊信號輸出
             具有RS485或RS232數字通訊信號輸出
             4、壓損小
              測量管內無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求較低;     
              5、采用SMD器件和表面安裝SMT技術
             電路可靠性高,可用于相應的防爆場合
             6、高清晰度背光LCD顯示
             全漢字菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂
             7、性能穩定、功耗小
             轉換器采用可編程頻率矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功率損耗??;
             8、電導率測試功能
              可以判別傳感器是否空管,具有自檢與自診斷功能
             9、覆蓋范圍寬,滿足多種導體電流體的要求
             系列公稱通徑DN6~DN3000。襯里和電極有多種選擇,能滿足多種導電流體的要求;
       
      3、電磁流量計的優缺點
             只要用普通的水實際標定后就可以測量其他任何導電流體介質的體積流量,而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優點。另外,測量管內無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且有很高的可靠性。**大流量與**小流量的比值一般為 20∶1以上,電磁流量計測量范圍度大,通常為 20∶1~50∶1,可選流量范圍寬。電磁流量計具有顯著的優點,但也有些缺點,主要是在液體中所感應出的電勢數值很小,所以要引入放大系數很大的放大器由此造成測量系統很復雜、成本高,并且很容易受外界電磁場干擾的影響,在使用不恰當時會大大地影響儀表的精度。電磁流量計不能測量非導電液體的流量,也不能測量氣體和蒸汽的流量。在使用中要注意維護,防止電極與管道間絕緣的破壞。
       
      4、總結
             通過上述內容對電磁流量計的描述,我們可以發現,正是因為這樣的優點和技術優勢,才決定了電磁流量計是石油行業流體測量的首選流量儀表,那么下一篇文章我們將簡單描述下用于石油行業中流體測量的流量儀表還有哪些?

       

      日日干夜夜操

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