按照外加磁场类型的不同,电磁流量计主要有直流式和感应式两种。
1、直流式电磁流旱计(图2)的外加恒下磁场B垂直于管轴,C、D处装有两个电极,用来测量流体横越磁场时所感生的电动势U。流量Q可用下式求出:
式中A为管道横截面积;d为管道直径;k为修正系数,用来修正导出公式时未计及的因素(如流量计管道内的流速事实上并不均匀)的影响。在常的流量计中,k约为0.8,但对于特定尺寸、用于特定工况的电磁流量计,则要用容积法(一定时间内流过的容积)标定k值。磁场可由永久磁铁产生,磁铁材料一般是铝-镍-钴合金。流量大时,因管径较大,故采用无铁芯激磁绕组,通以它常直流电流来产生一个近似均匀的磁场。
2、感应式电磁流量计 在被测流体温度过高或对电极有强烈腐蚀作用等情况下,可采用感应式电磁流量计(图2)。A、B为匝数相等的两个交流激磁绕组(图中画的是截面),绕组之间是串联的,但各自的电流方向相反。当流体静止时,通过感应线圈C的合成磁通为零,故线圈中没有感生的交变电动势。流体流动时感应线圈中就产生交变电动势,其大小与流速成正比。基于这一原理,还有很多改型方案。例如用一个激磁绕组,而在它的对称的两侧各安置一方向相反的感应线圈并串联起来流体流动时,磁力线向流动方向移动,使两边感应线圈中的大吃一惊生电动势不为零,由此可间接表示出流量的大小。
电磁流量计的管道内没有其他部件,所以除用于测量导电流体的流量外,还可用于测量各种粘度的不导电液体(其中加入易电离物质)的流量。在核能工业中经常使用电磁流量计。
注意事项:
1、 精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级,做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合,应该选择精度等级高些,如1.0级、0.5级,或者更高等级; 用于过程控制的场合,根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量,无需做精确控制和计量的场合,可以选择精度等级稍低的,如1.5级、2.5级,甚至 4.0级,这时可以选用价格低廉的插入式电磁流量计。
2、测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时,电磁流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用,范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否 在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时,需要缩小仪表口径,从而提 高管内流速,得到满意测量结果。
3、尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备,以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。
4、应尽量安装在干燥通风之处,避免日晒雨淋,环境温度应在-20~+60℃,相对湿度小于85%。
5、流量计周围应有充裕的空间,便于检测与维修。