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地址:江蘇省(shěng)金湖縣工業(ye)園區金荷路(lù)201号

電磁(cí)流量計 Eletromagnetic Flowmeters ，簡稱(cheng) EMF 是20世紀50~60年代(dai)随着電子技(jì)術的發展而(ér)迅速發展起(qǐ)來的新型流(liú)量測量儀表(biǎo)。 電磁流量計(ji) 是根據法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律制成的(de)， 電磁流量計(jì) 用來測量導(dǎo)電液體體積(ji)流量的儀表(biǎo)。由于其獨特(te)的優點，目前(qian)已廣泛地被(bèi)應用于工業(yè)過程中各種(zhǒng)導電液體的(de)流量測♈量，如(ru)各種酸、堿、鹽(yan)等腐蝕性介(jiè)質；各種漿液(ye)流量測量，形(xíng)成了獨特的(de)應用領域。
在(zài)結構上， 電磁(cí)流量計 由電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器和轉換器(qi)兩部分組成(chéng)。傳感器安🔞裝(zhuāng)在工業過程(chéng)管道上，它的(de)作用是将流(liu)進管道内的(de)🌐液體體積🥵流(liú)量值線性地(di)變換成感生(shēng)電勢信号，并(bìng)通過傳輸線(xian)将此信号送(sòng)到轉換器。轉(zhuǎn)換器安裝在(zài)離傳感器不(bú)太遠的地方(fāng)，它将傳感器(qì)送來的流量(liang)信号進行放(fàng)大，并轉換成(chéng)流量信号成(cheng)正比的标準(zhǔn)電信号輸出(chū)，以進行顯示(shi)🔞，累積和調節(jie)控制。
電磁流(liú)量計 的基本(běn)原理
(一)測量(liàng)原理
根據法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應定律，當一(yī)導體在磁場(chǎng)中運♻️動切割(ge)磁📱力線時，在(zài)導體的兩端(duan)即産生感生(sheng)電勢e，其方向(xiang)由右手定則(ze)确定，其大小(xiǎo)與磁場的磁(cí)感應強度B，導(dǎo)體在磁♈場内(nei)的長度L及🌐導(dao)體的⭐運動速(sù)度u成正比，如(rú)果B， L，u三者互相(xiang)垂直，則
e＝Blu       (3－35)
與此(ci)相仿．在磁感(gǎn)應強度爲B的(de)均勻磁場中(zhong)，垂直于🌂磁場(chǎng)方向放一個(ge)内徑爲D的不(bú)導磁管道，當(dang)導電液💃🏻體在(zai)管道🏃‍♂️中以流(liú)速u流動😘時，導(dǎo)電流體就切(qiē)割磁力線．如(ru)果🐇在管道截(jié)面上垂直于(yú)磁場的直徑(jìng)兩端安裝一(yī)對電極(圖3—17)則(ze)可以證明，隻(zhi)要管道内流(liú)速分布🔆爲軸(zhóu)對稱分布，兩(liang)電極之間也(ye)特産生感生(shēng)電動勢：
e＝BD        (3－36)
式中(zhōng)，爲管道截面(mian)上的平均流(liu)速．由此可得(de)管道的體😍積(jī)流量爲：
qv＝πDUˉ＝   （3－37）
由上(shàng)式可見，體積(jī)流量qv與感應(ying)電動勢e和測(cè)量管内徑D成(cheng)線性關系，與(yǔ)磁場的磁感(gan)應強度B成反(fan)比，與其它物(wù)理參數無關(guan)．這就是 電磁(ci)流量計 的測(cè)量原理．
需要(yao)說明的是，要(yào)使式（3—37）嚴格成(cheng)立，必須使測(cè)量條件滿足(zu)下列假定：
①磁(cí)場是均勻分(fen)布的恒定磁(cí)場；
②被測流體(tǐ)的流速軸對(dui)稱分布；
③被測(cè)液體是非磁(cí)性的；
④被測液(ye)體的電導率(lü)均勻且各向(xiàng)同性。
圖3－17電磁(ci)流量計原理(lǐ)簡圖
1－磁極；2－電(dian)極；3－管道
(二)勵(lì)磁方式
勵磁(ci)方式即産生(sheng)磁場的方式(shi)．由前述可知(zhi)，爲使式(3—37)嚴格(gé)成🈲立，第🆚一個(gè)必須滿足的(de)條件就是要(yao)有一個均勻(yun)恒定的磁場(chǎng)．爲此，就㊙️需要(yao)選擇一種合(he)适的勵💃🏻磁方(fang)式。目前，一💘般(ban)有三種勵碰(pèng)方式，即💁直流(liu)勵磁、交流勵(li)磁和低頻方(fang)波勵磁．現分(fen)别予以介紹(shào)．
1．直流勵磁
直(zhi)流勵磁方式(shì)用直流電産(chan)生磁場或采(cǎi)用永久磁📧鐵(tie)，它能産生一(yi)個恒定的均(jun1)勻磁場．這種(zhǒng)直流勵磁🌈變(biàn)送器的⭐最大(dà)🛀🏻優點是受交(jiao)流電磁場幹(gàn)擾影響很小(xiǎo)，因而可以忽(hū)略液體👈中的(de)自感現象的(de)影響．但是，使(shi)用直流磁場(chǎng)易使通過測(ce)量⚽管道的電(dian)解質液體🌈被(bei)極化，即電解(jiě)質在電場中(zhong)被電解，産生(shēng)正負離子．在(zai)電場力的作(zuò)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼用下，負離子(zǐ)跑向正極，正(zhèng)離子跑向負(fu)極．如圖3—18所示(shì)．這樣，将導緻(zhi)正負電極分(fen)别被相反🐉極(jí)✏️性的離子所(suo)包圍🌐，嚴重影(ying)響的正常工(gong)作．所以，直流(liu)勵磁一般隻(zhī)用于測量非(fei)電解🔱質液體(tǐ)，如液态金屬(shǔ)等．
圖3－18直流勵(lì)磁方式
2．交流(liu)勵磁
目前，工(gong)業上使用的(de) 電磁流量計(jì) ，大都采用工(gōng)頻(50Hz)電源交流(liú)勵磁方式，即(jí)它的磁場是(shi)由正弦交變(bian)電流産生的(de)，所以産生的(de)磁場也是一(yī)個交🥰變磁場(chǎng)．交變磁場變(biàn)送器的主要(yao)優點是消除(chú)了電極表面(mian)的極化于擾(rǎo)．另外，由于磁(ci)📱場是交變的(de)，所以輸出信(xin)号也是交變(bian)信号，放大和(hé)轉🤩換低電平(píng)🈚的交流信号(hao)要比直流信(xin)号容易得多(duō)．
如果交流磁(ci)場的磁感應(yīng)強度爲
B＝Bm sint             （3－38）
則電(dian)極上産生的(de)感生電動勢(shì)爲
e＝Bm Dsint            （3－39）
被測體積(jī)流量爲
qv= D                  （3－40）
式中(zhōng)Bm――磁場磁感應(yīng)強度的最大(dà)值；
――勵磁電流(liu)的角頻率，＝2f；
t――時(shi)間；
f――電源頻率(lǜ)．
由式(3－40)可知，當(dāng)測量管内徑(jìng)D不變，磁感應(ying)強度Bm爲一定(dìng)值時，兩電極(ji)上輸出的感(gan)生電動勢e與(yu)流量qv成正比(bi)．這就是交流(liu)磁場電磁流(liú)量變送器的(de)基本工作原(yuán)理．
值得注意(yì)的是，用交流(liu)磁場會帶來(lái)一系列的電(dian)磁幹擾問題(ti)．例如正交幹(gan)擾．同相幹擾(rǎo)等，這些幹擾(rǎo)信号與有用(yong)的流量信号(hao)混雜在一起(qǐ)．因此，如何正(zheng)确區分流👅量(liàng)信号與幹擾(rao)信号，并如何(he)有💃效地抑制(zhì)和排除各種(zhǒng)幹擾信号，就(jiu)成爲交☎️流勵(lì)磁 電磁流量(liang)計 研制的重(zhong)要課題。
3．低頻(pin)方波勵磁
直(zhi)流勵磁方式(shi)和交流勵滋(zi)方式各有優(you)缺點，爲了充(chong)分發揮🐇它們(men)的優點，盡量(liang)避免它們的(de)缺點，70年代以(yǐ)來，人們開始(shǐ)采用低頻方(fang)波勵磁方式(shì)．它的勵磁電(diàn)流波形如圖(tu)✨3—19所示，其頻率(lǜ)通常爲工🌐頻(pin)的1／4－l／10．
圖3－19方波勵(lì)磁電流波形(xíng)
從圖3－19可見，在(zai)半個周期内(nei)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場(chang)，它具有直流(liu)👅勵磁的特點(diǎn)，受電磁幹擾(rao)影響很小．從(cóng)整個時間過(guò)程看，方波信(xìn)号又是一個(gè)交變的信号(hào)✍️，所以它能克(ke)服直流勵滋(zī)易産生的極(ji)化現象．因此(ci)，低頻方波🏒勵(li)磁是一種比(bi)較好的勵磁(cí)方式，目前已(yǐ)在 電磁流量(liang)計 上廣泛的(de)應用．概括一(yi)下， 電磁流量(liang)計 具有如下(xià)幾個優點：
① 電(dian)磁流量計 能(neng)避免交流磁(cí)場的正交電(diàn)磁幹擾；
② 電磁(cí)流量計 消除(chú)由分布電容(rong)引起的工頻(pin)幹擾；
③ 電磁流(liu)量計 抑制交(jiāo)流磁場在管(guan)壁和流體内(nèi)部引起的電(diàn)渦流；
④ 電磁流(liú)量計 排除直(zhí)流勵磁的極(jí)化現象．


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