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发布时间:2021-11-13 00:13:08
电磁流量计是应用电磁感应原理, 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,由于它测量精度高,性能稳定,工作时间长,所以在各个行业都能看见它的身影。
电磁流量计在很多场合被用于测量具有粘性,或者污泥这样的介质,很容易盖住电磁流量计的两个测量电极,测量就会出现问题,所以电磁流量计需要定期清洗。
电化学法
金属电极在电解质流体中存在电化学现象。根据电化学原理,电极与流体存在界面电场,电极与流体的界面是电极/流体相间存在的双电层所引起的。
对于电极与流体界面电场的研究发现物质的分子、原子或离子在界面具有富集或贫乏的吸附现象,而且发现大多数无机阴离子是表面活性物质,具有典型的离子吸附规律,而无机阳离子的表面活性很小。因此电化学清洗电极仅考虑阴离子吸附的情况。
阴离子的吸附与电极电位有密切关系,吸附主要发生在比零电荷电位更正的电位范围,即带异号电荷的电极表面。在同号电荷的电极表面上,当剩余电荷密度稍大时,静电斥力大于吸附作用力,阴离子很快就脱附了,这就是电化学清洗的原理。
电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应原理设计制造的计量导电介质体积流量的速度式仪表。通常电磁流量计与介质接触的内腔部位为一个圆筒形直管,一对测量电极镶嵌在中部,呈对称分布,电极与介质间的部位为一对直径为6~10mm的圆饼状薄金属,其伸出部分厚度仅2~4mm,几乎不影响流态的变化。这种简单的无可动部件的内腔结构,犹如一根普通的圆筒形流体管道,因而不产生任何压损,也不会被某些介质中的悬浮物及固态杂质所阻塞。电磁流量计产生的电极信号幅度与流体的流速成正比,因而电信号经放大处理后得到的流量数据,线性度非常理想。另外、由于小面积电极本身的信号内电阻大,电极附着污染后引起信号内电阻的改变影响小,因此对仪表测量的影响也小。电磁流量计测量精度高、量程比宽、重复性和线性均十分优良;通常可测量流速在0.4~12m/s范围的各种导电介质;可以双向计量;测量介质可以是单一溶液,也可以是固、液混合物,也允许有气泡(气泡和固态物质将增加计量介质体积流量的误差)。
电磁流量计
实验实流
实验是在上海光华·爱而美特仪器有限公司称重法水流量标准装置上进行。装置的不确定度为0 011%,试验仪表是DN100的IFM4080K型,按现场几何尺寸比例缩小设置管道,如图3所示夹装到流量标准装置上校验。试验结果如图4所示。图中“正常安装”即按前置直管段长度大于等于10D,后置直管段长度大于等于5D安装,其试验数据即为参比值。在同号电荷的电极表面上,当剩余电荷密度稍大时,静电斥力大于吸附作用力,阴离子很快就脱附了,这就是电化学清洗的原理。电磁流量计满度流量为150m3/h,实验流速范围0 325 3m/s,共做了5个流量点。
结论
1)在本试验安装条件下,流量传感器电极轴在A=90°位置时1大误差为-1 2%,A=0°位置时为+1 6%,A=45°位置时为0 5%;与正常安装条件即参比值相比,1大附加误差在A=90°时为-1 2%,A=0°时为+1 65%,A=45°时为+0 65%。用不锈钢制成一把带有细轴的刮出,细轴和空心电极之间采用机械密封以防止介质外流,于是组成了机械刮除器。
2)实验证明电极轴线45°安装比传统水平安装(A=0°)受弯管流动扰动影响有很大改善。
3)电磁流量计的传感器在弯管下游即使有足够长(5D)的直管段,亦应按“45°安装”,作为减小弯管挠流影响,降低附加误差的措施。
电磁流量计的静态标定
电磁流量计在出厂时经过检定,在实际运行中实时流量能同步的显示在其表头上,但在自动供料系统中我们需要在工控机上也实时显示其流量,并以此进行调控,这就需要我们把电磁流量计本身的流量信息及时地传送到工控机上。而电磁流量计的输出信号为4~20mA的电流信号,工控机的采集卡只能检测0~10V的电压信号,故在电磁流量计的信号输出端串接一个小于500Ω的电阻用以将电流信号转换成电压信号[2]供采集卡采集。表1为电磁流量计信号输出端串接一个200Ω电阻后,电磁流量计在电机运行于不同频率时其本身测量的流量值和采集卡所采集的数值。针对这些情况,首先,要立足实际需求,结合相关标准和要求,进行电磁流量计类型的选择。
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