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芻議電磁流量計在鋼鐵行業(yè)中的應用
作者：
時(shí)間：2013-11-30
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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引言
電磁流量計是20世紀60年代隨著(zhù)電子技術(shù)發(fā)展而迅速開(kāi)發(fā)的新型流量測量?jì)x表。它根據法拉第電磁感應定律制成，用來(lái)測量導電流體的體積流量，由于其獨特的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛地應用于國內鋼鐵行業(yè)中的各種導電液體的測量。
隨著(zhù)生產(chǎn)企業(yè)對工藝設備進(jìn)行大規模的自動(dòng)化改造，大部分工藝設備都實(shí)現了基礎級設備自動(dòng)化和過(guò)程控制自動(dòng)化，多數自動(dòng)化設備采用了國外先進(jìn)的PLC或DCS系統，過(guò)程自動(dòng)化對設備進(jìn)行全面的信息監控，將檢測儀表系統采集的高精度電磁流量計數據傳送到中央控制室。
電磁流量計在使用過(guò)程中常出現一些故障，有的是由于儀表本身元器件損壞引起的故障，有的是由于選用不當、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造成的故障等。因此，合理選擇與正確安裝電磁流量計，并進(jìn)行有效維護，對于保證測量準確度、提高使用壽命都是很重要的。
1 電磁流量計的原理和結構
1.1 主要特點(diǎn)
電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律，測量導電液體的流量。
它的主要特點(diǎn)：測量通道是光滑直管，不易阻塞，適用于測量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流體；不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失；不受流體密度、黏度、溫度、壓力和電導率變化影響；對前置直管段要求較低；測量范圍大，通常為20：1～50：1；不能用于較高溫度的液體測量。
電磁流量計不能測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等，不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。
1.2 基本原理
測量原理是基于法拉第電磁感虛定律。即：導電液體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)，導體中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，其感應電動(dòng)勢E為 
式中：E為感應電動(dòng)勢，即流量信號，V；K為儀表常數系數；B為磁感應強度，T；D為測量管的內徑值，m；υ為測量管界面的平均流速，m/s。
如圖1所示，導電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測量管內流動(dòng)，且與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應電勢，設置液體的體積流量時(shí)，則式（1）中K=4B/（ぇD）。 
圖1 流量測量的原理圖
在管道直徑確定，磁感應強度不變的條件下，體積流量與電磁感應電勢有一一對應的線(xiàn)性關(guān)系，而與流體密度、黏度、溫度、壓力和電導率無(wú)關(guān)。
1.3 電磁流量計的流量傳感器
電磁流造計由流鰱傳感器和轉換器兩大部分組成。
流量傳感器由以下部分構成：外殼，磁路系統，測量管，襯里，電極。
傳感器典型結構示意如圖2所示，測量管上下裝有勵磁線(xiàn)圈，通過(guò)勵磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測量管，一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸，引出感應電勢。 
圖2 流量傳感器示意圖
傳感器各部分的主要功能如下：
（1）外殼。由鐵磁材料制成，保護勵磁線(xiàn)圈，隔離外磁場(chǎng)的干擾。
（2）磁路系統。產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)，直流磁場(chǎng)可用永久磁鐵來(lái)實(shí)現，結構簡(jiǎn)單，工業(yè)現場(chǎng)電磁流量計，一般都采用交變磁場(chǎng)。
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