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废水流量计的工作原理、结构、分类及特点
点击次数:653 发布时间:2014-07-30

1.1 工作原理和结构
废水流量计的基本原理就是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,电动势的方向遵循“弗来明右手规则”,其计算式如下:
E=kBDV (1)
式中:E为感应电动势,即流量信号,V;k为系数;B为磁感应强度,T;D为测量管内径,m。
废水流量计由流量传感器和变送器两大部分组成。测量管上下装有励磁线圈,通励磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势送到转换器。励磁电流由变送器提供。
1.2 种类
废水流量计按励磁电流方式可划分为:直流励磁;交流(工频或其他频率)励磁;低频方波励磁。
1.2.1 直流励磁
直流励磁方式用直流电产生磁场或采用*磁铁,它能产生一个恒定的均匀磁场。这种直流励磁变送器zui大的优点是受交流电磁场干扰影响很小,因而可以忽略液体中自感现象的影响。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,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.
1.2.2 交流励磁
目前工业上使用的废水流量计,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干扰。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。
值得注意的是,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,这些干扰信号会与有用的流量信号混杂在一起。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,是交流励磁废水流量计在实际使用中应注意的问题。
1.2.3 低频方波励磁
低频方波励磁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。
1.3 特点
废水流量计的优点是不易阻塞,适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、水煤浆、矿浆、泥浆和污水等,还可用于测量强酸、强碱等强腐蚀液体。由于不产生因检测流量所形成的压力损失,对于要求低阻力损失的大口径供水管道zui为适合,其不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变化明显的影响。与其他大部分流量仪表相比,前置直管段要求较低。
废水流量计测量范围大,可选流量范围宽,满度值液体流速可在0.5~12m/s内选定。口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到3米。可测正反双向流量。
废水流量计的缺点是不能测量电导率很低的液体(电导率小于51μs/cm),如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。

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