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用電磁流量計測量熔融態(tài)金屬流量
作者：
時(shí)間：2017-03-23
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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用電磁流量計測量熔融態(tài)金屬流量可以說(shuō)是典型的高溫流量測量的例子。在這種情況下，選擇電磁流量計的基本原則歸納起來(lái)有以下兩點(diǎn)：
1. 原理明確。在輸出上很少混進(jìn)非流量信號，而且產(chǎn)生非流量信號的因素可以控制。
2. 結構非常簡(jiǎn)單。不用維修，可靠性高。
第一項指出了在原理上不存在妨礙流動(dòng)的因素，實(shí)際上不僅可以忽視壓力損失，而且，輸出信號從理論上得到了明確。也就是說(shuō)，輸出信號只依賴(lài)于磁場(chǎng)的強度和配管的幾何尺寸，如掌握了現已確定的技術(shù)，測量上的重點(diǎn)就是要徹底控制磁場(chǎng)。也就是說(shuō)，被測流體的物性參數對輸出幾乎不產(chǎn)生什么影響：其他原理結構的流量計也是如此。但這種情況，特別是流量計的實(shí)流校準需要很大的費用。由于實(shí)用上存在困難，因此，非常希望免掉這一項還能完成工作。通過(guò)實(shí)測輸出的理論分析，小口徑的流量計已搞清楚了。如果口徑增大，會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)端部效應，隨之產(chǎn)生電動(dòng)勢，增加磁場(chǎng)的反作用．輸出和流量之間的線(xiàn)性被破壞，給理論上的處理增加了困難。但是，上述理論還可直接應用。
另外，它的結構有以下三個(gè)部件：1本身構成流路、具有絕緣管機能的不銹鋼管；2在該管壁上，在與管中心對稱(chēng)的兩個(gè)位置用焊接方法安裝的導線(xiàn)3形成磁場(chǎng)的磁場(chǎng)裝置。所以結構簡(jiǎn)單。并且在使用磁場(chǎng)裝置和永久磁鐵時(shí)，不用任何外部輔助能源就可得到輸出信號。
通過(guò)以上所述可以得出結論：即使是測量镕融態(tài)金屬，也是用與配管相同的材料形成流量計的流路。所以，高溫流設計基本上沒(méi)有什么特殊的注意參項。因此該種流量計就是高溫熔融態(tài)金屬的處理和電磁流量計的理論、結構兩項事項的相加。其研究成果的詳細內容匯集在日本機械學(xué)會(huì )的調查報告中，這里只敘述特殊的事項。
結構
試制的測量液態(tài)金屬用的電磁流量計的結構，主要按磁場(chǎng)發(fā)生裝置的不同而不同根據用途大致分以下四種。
1. 爐內通道用永久磁鐵式。
2. 過(guò)程用永久磁鐵式。
3. 過(guò)程用大口徑直流鞍型線(xiàn)圈式。
4. 爐內用渦電流差動(dòng)流速式。
在圖3．6的a、b、c、d中示出了與四種用途相對應的結構圖，第I和第4種用于爐內，包括磁場(chǎng)裝置的整個(gè)流量計暴露在高溫下。與此相反，第2和第3種用于爐外，磁場(chǎng)裝置只限于較低的溫度。下面簡(jiǎn)單說(shuō)明這四種磁場(chǎng)裝置。
在1的場(chǎng)合由永久磁鐵與管路成同心圓和極片形成勻強磁場(chǎng)。磁鐵用鋁鎳鈷合金，極片用純鐵。因為在500℃左右的高溫下使用，所以應該在形成磁回路后，降低磁感應隨溫度變化而出現的非可逆變化，在高溫下進(jìn)行熱干燥的熱處理。
在2的組合，磁鐵本身的溫度可以接近于室溫，因此，不需要上述的特殊處理。但是，為了減少漏磁，發(fā)揮磁鐵的性能，可用組合磁鐵來(lái)構成。
與2相反第3種需要外部電源等。有時(shí)還需要磁通修正裝置，但磁結構的限制少，設計的自由度大。
第4種和過(guò)去的原理結構不同，它是相據差動(dòng)變壓器研制的，其目的是用于檢測檢測部附近的流速
關(guān)于液態(tài)金屬用電磁流量計的理論，詳細記載在舍克利夫的著(zhù)作中。在實(shí)用中，輸出E用下式表示：
E=K1＊K2＊K3BDV
這里，B為磁感應(韋伯/厘米2)；D韋管內徑(厘米)；V韋流體平均流速(米/秒)；K1為管壁輸出短路效應修正系數；K2為磁場(chǎng)端部流體短路修正系數；K3為管膨脹修正系數。
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