电磁流量计测量原理
翻新时间:2022-12-16
电磁流量计测量原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律研制成功的一种流量计,重要用于测量导电液体体积流量。20世纪30年代便有了比较系统的电磁流量计的理论,20世纪50年代开始进入工业应用领域。20世纪
70、80年代电磁流量计技术有了突破性的发展,成为使用广泛的一类仪表,应用领域涉及工业、农业、医学等多个领域,可测介质范围也从电导率很低的蒸馏水到电导率很高的液态金属,并有成熟的耐高温高压及高腐蚀性的设计方法。电磁流量计已基本实现小型化、智能化、一体化,并已有0.2级精度的商品化电磁流量计出现。
电磁流量计采用的原理与常见的差压式流量计不同,后者需要在管道中设置一定的检测元件,因此也易造成堵塞,且会带来一定的压力损失。而电磁流量计以电磁感应定律为基础,通过安装在管道两侧的磁铁,以流动的液体当作切割磁力线的导体,由产生的感应电动势测知管道内液体的流速和流量。
由法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动切割磁力线时,在它的两端将产生感应电动势e,其方向由右手定则确定,大小则与磁感应强度B、切割磁力线的有效长度L、垂直于磁场方向的速度v成正比,即
e=BLSv
B、L、v三者之间互相垂直。
电磁流量计中,在一段不导磁测量管两侧安装上一对电磁铁,产生一个均匀分布的磁场,磁感应强度B,则管内以速度v流动的导电性液体就相当于切割磁力线的导体,如果沿管道截面与磁场垂直方向上在外管壁两测安装一对电极,那么流体切割线的长度就是两个电极间的距离,也就是管道内径D(m),则电极中的感应电动势为
e=BDv
由于体积流量qv与v有如下关系,即
qv=v
则
e=qv
由此可见,体积流量qv与e/B成正比,而当磁感应强度B为恒定值时,在测量电极上就可以得到与流量成正比的电动势。
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