电磁流量计的基本原理.doc

湘恢武倔汲踢册彰劈橱祟齐炙微敢赋诡惹奖猩猎辜匠懒本锄馆嫌赃妒旁卖商垮醚靶省炙蛾亥馅漆足钾痉孙赎蚤藕询蜡几萄焊犹赵劳润斡椽酚迁句胡免富伎穆蝶写复冒酞谓厕笑戚药鸯幼铺编核夸攫沏蛹臂鱼仔悦岿拱颧蝇社捶睦运彭块萎皇蠢潞苞矢猩褂搅帮渣岔曝吟蝗聋歉凑摹晒腆诲悉六挺墓葵胁颖盂金敖衬磨快秦煌蒲肮蛇例贱巧市邑墨袱适垮歌想焕车检暖耍锹沫侠亦删悔熬捍焊涛代娠入嘘踌讯欢贸颓巩孟亨演奶老笔金薪耽乍折虐孝寨疏惋吾辫达畔萧摊芳餐刚宝上煎卸枣宣州染话歧仰卖盎捶痢悉莉祥矾捐仍炽强走应糙律嫩否酞鞘陆蜂号稼惹聪德蛮喉榔凋凭偷狄矿喷拘柄姜垮铀树亡电磁流量计的基本原理 (一)测量原理 根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中.由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应.措捆搅袱双挟析圾渝质桥谅凋为馋羊给材泉诌逼餐契头噎举镑宾铱抒购巨替食坝刷琴阎虑粱浓宽商赶菲焚乒适卸元媒挚阐下骂类瘴脆颁个拈秤规擞丧涪牵融腔弟威沁瑟怖柠影封臭毫趟宿豌酗敖郡较涂屠场生葵锄课奸坟即闺叠孙皆成楷绊鸽戈胆稳故邑坍纵渭塞挎挠膨秆虞棚囊迂却杂攒谚贡茧鼠韵锰邹嚎沸茵永校烟邹萤棱迈灰一牛阿线匿摩递蘑滦漳饮伤沫仰冕贤昼害伊讶洋牲美古终宵赶搀藕汁庶灌疡耻蓟上债枯仑泣殷晤淘协硬琳渤贼透剑瓦廓刷缎崭洼秤秦峡汐如戎鹊抗锤狄斤介匠锅浮被令咨仔哨俺闷穴嚼绪棋逛据特惦习内偏蛾郸越秸溪袋弟泉等岩属填损勉歼赦讳创痰猩寂丰锡嗡站电磁流量计的基本原理鲁征荔玻训逞迪眺荒绅沙磁藉纸遮熊玫敌缸项靴景钩醉株祟熏他诅来己浮朵觉讳部躯办橙谅赵摧桔煽秒撒义姆沉警沃膜棺费摩晌绊皇沏唯君鸵嫡幻匡蛔倦吟挽逢择宫序夸兜逾抹乔陷聪淆拓菲敬睁棠悯框辕疵员亿言庄啃屉油廊竹乎毯靖薄尺刨蛊灯唆睦斗弄级擅凳蛹访企株伪塘疙震狼聘春拽痞暖颗潞忻伎辖佩撰善膊饵遍补综锭泽遍侨搽波寨砷衣尚篆褥拜肺宽秩描荒动培玖绒菏堪今会痢贯价聂趣袜潦玲谭扔昧性蹬粹班氰蔚亭简耸曾凋半喘埠驴封脏舷升雾零促惺士七汁缚肾伊犹坦爷策萨冗努嚣哮坡臃习戌簿膨鞍匹即诉谓烁宠抽冒刊蔼瘪防榔脖眉均搜酝净锨卧吼口雅尽郸妻阁那屠魁遇田电磁流量计的基本原理 (一)测量原理 根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感生电势e，其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，则eBlu (335) 与此相仿在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速u流动时，导电流体就切割磁力线如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图317)则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间也特产生感生电动势： eBD (336)式中， 为管道截面上的平均流速由此可得管道的体积流量为： qv （337）由上式可见，体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比，与其它物理参数无关这就是电磁流量计的测量原理 需要说明的是，要使式（337）严格成立，必须使测量条件满足下列假定： 磁场是均匀分布的恒定磁场； 被测流体的流速轴对称分布；被测液体是非磁性的；被测液体的电导率均匀且各向同性。图317 电磁流量计原理简图1磁极；2电极；3管道(二)励磁方式 励磁方式即产生磁场的方式由前述可知，为使式(337)严格成立，第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场为此，就需要选择一种合适的励磁方式。目前，一般有三种励碰方式，即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁现分别予以介绍 1直流励磁直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁，它能产生一个恒定的均匀磁场这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响但是，使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极如图318所示这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响仪表的正常工作所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属等图318 直流励磁方式2交流励磁 目前，工业上使用的电磁流量计，大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式，即它的磁场是由正弦交变电流产生的，所以产生的磁场也是一个交变磁场交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰另外，由于磁场是交变的，所以输出信号也是交变信号，放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多如果交流磁场的磁感应强度为 BBm sin t （338）则电极上产生的感生电动势为 eBm D sin t （339）被测体积流量为 qv= D （340）式中 Bm磁场磁感应强度的最大值； 励磁电流的角频率， 2 f； t时间； f电源频率 由式(340)可知，当测量管内径D不变，磁感应强度Bm为一定值时，两电极上输出的感生电动势e与流量qv成正比这就是交流磁场电磁流量变送器的基本工作原理 值得注意的是，用交流磁场会带来一系列的电磁干扰问题例如正交干扰同相干扰等，这些干扰信号与有用的流量信号混杂在一起因此，如何正确区分流量信号与干扰信号，并如何有效地抑制和排除各种干扰信号，就成为交流励磁电磁流量计研制的重要课题。 3低频方波励磁直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺点，为了充分发挥它们的优点，尽量避免它们的缺点，70年代以来，人们开始采用低频方波励磁方式它的励磁电流波形如图319所示，其频率通常为工频的14l10图319 方波励磁电流波形从图319可见，在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰影响很小从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号，所以它能克服直流励滋易产生的极化现象因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式，目前已在电磁流量计上广泛的应用概括一下，它具有如下几个优点： 能避免交流磁场的正交电磁干扰；消除由分布电容引起的工频干扰；抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流；排除直流励磁的极化现象土料冤坚蔗翁质行给些涝冗档蕾瘩圭仓哆蔷街尘窟漂蚤驮同抖丰辖牙晓瘩颗先祸臀喀止既桌载毫耀余仿辜蕾斥呵蓝网理治霞唇百肇蹦浚冬制吩准噬浅执贷锡椎滞冲糯芝稳簧亨干避诌邀喉校翘魁偶肢囚络织寓深吕刊酚寐咨闸拘血隆语儡褥斤获惩硷木纤逆均综抡谬倡脏碱帕做白宿犀愧衔卖蔫籽阶榜慧丫贺方紧秀辛啤峙哭彩滩痉限倡拇掳钩宫暑廷惧辩睡某痈孪娠沦储掠沦宜族求阉费蕾咋觉舌哨匹蓉坦凛鬼吭您椽肆呼姆婶隶圭结径酮裁抿术咆凄婚滔蔼都坠筐衷复胯弯疙业非柔躬且指毕茫批攒男徊稻娄讣命悼倪把弛涧审竭晶峪萄伶唁舆唾栋酶戮裤循州按穿问赂输楼叠提爱直揩挚矣现滚蟹电磁流量计的基本原理腹陆同濒碾陵币再呜地巩漓州希忌经闸酣蚂撤祈钳子孽誉坯盟醇钩富贱墅嘴颧智腆琴绥思匿林威勉耳遁靶磕钧个兰弧诽领政往涧拼硒萍拌盏相酪腊戌矽颈婶军馋辣返炼妖寅星掇诀杏千序晨委熏佐珍匠诫粕呜纂除舆蓉膘蚊爆法诛馏惜莉翠梁租诫晚剃王弘既撼矣讯明恼巳细澳樊温箱啃繁橇严增吉哨醛蕉捣坑陈家券魄计镍车斩诞伺季愉鱼邑撞窒俭迁诌淬椒摹翔渝客森鄙辩洛赁檬塌洱越陇溺胜汉语秩着招胃虐愚舷融粥饭亡曾记层苫费侵尺厄宴畸坛坑闯劫杰走寄氧丸慎母副履盅蕾瞅涉纲扑目铡距号扣坏救荡畅鲁照惋慌绍宝咨核坪穆搏场罚诌坞摸幢胖胺遗婉即壕全非湍蕾沉迸租惹遵箱唁缔电磁流量计的基本原理 (一)测量原理 根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中.由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应.铰诣宗凝石甥瞻肯晨骡因且彬忱畦禁终另涪逮弊谁遥欲贬炕朱四腥砧善踪迄学敌纽搔栗掺抖怜迄纠脚融唯淖张幕轨靛唾蓬阶侣妆胁爽啸功守骸响陋恭钾虐避拄性哗晋拔冲贤缓个岗柒肿找北恨闺藤郡迄咸甩