电磁流量计得益于电磁感应原理的发现,法拉第作为第一个发现电磁原理的人多次被提及。
电磁感应,是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。它是发电机、感应马达、变压器和大部分其他电力设备的操作的基础。其基本的运算如下文所述。
根据法拉第电磁感应定律:磁场随时间的任何变化都会感应出与变化的磁场垂直的电场:
其中E是感应电流的电压,B是外部磁场,A是线圈的截面积,N是线圈的匝数,是磁通量,最后的负号表示电流根据伦兹定律,感应产生的磁场会产生另一个磁场,该磁场与线圈中磁场的积累相反。
将上述方程式应用于电磁流量计时,匝数N和磁场B的强度是固定的。法拉第定律变为
其中D是两个电极之间的距离(导体的长度),V是流速。
如果我们将所有固定参数N,B和D合并为一个因子,则
显然,产生的电压与流速成正比。
使用电磁流量计的先决条件是流体必须是导电的。在大多数情况下,流体的电导率必须高于3 micro;S / cm。非导电材料衬里通常用于防止电压由导电材料制成时散发到管段中。
电磁流量计所应用的就是上面指得这原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。
典型的电磁流量计在要测量的管道周围(在线模型)/附近(插入模型)放置电线圈,并在管道壁(在线模型)或流量计的尖端(插入)设置一对电极 模型)。 如果目标流体是导电的,即导体,则其通过管道的过程就相当于在磁场中切割的导体。 这引起电极之间的电压读数变化。 流速越高,电压越高。
电磁流量计示意
电磁流量计的基本优缺点:
bull;优点:
-流动路径中的最小障碍物产生最小的压降
-由于没有活动部件,维护成本低
-高线性
-两束和多束模型比其他同等价格的流量计具有更高的精度
-可用于危险环境中或测量腐蚀性或浆状流体流量
bull;缺点:
-在大多数情况下,要求流体的电导率高于3 micro;S / cm
-无流量/低流量时的零漂移(可通过低流量截止避免;新的设计对此问题进行了改进)
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