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日本能研NOHKEN电磁流量计知识分享
日本能研NOHKEN电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律,它是一种测量导电性液体的体积流量的仪表,其用量在差压、浮子及容积式之后,成为第四种用量较大的流量仪表。
一、工作原理
根据法拉第电磁感应定律,导体在磁场中运动时切割磁力线,在导体的两端产生感应电动势。电动势的方向由右手定则确定,导电性液体的流动方向、磁场和感应电动势的方向三者互相垂直。
二、结构与分类
1. 结构
电磁流量计由传感器、转换器和流量显示仪三部分组成。流量显示仪为通用仪表。
(1)传感器:传感器由测量管、励磁系统、电极及壳体几部分组成。
(2)转换器:转换器是将传感器输出的电压信号转换成与被测介质体积流量成正比的标准信号,以便与流量显示仪组合,实现流量显示、记录、积算和调节。今年来,转换器内装微处理器,使其技术水平达到一个新的高度。
2. 分类
(1)按励磁方式分类:①直流励磁 ②交流工频励磁 ③低频矩形波励磁 ④双频矩形波励磁
(2)按传感器和转换器组成分类:①分离型 ②一体型
(3)按传感器与管道连接方式分类:①法兰连接 ②无法兰加装连接 ③螺纹连接
(4)按用途分类:①普通型 ②防爆型 ③卫生型 ④防水型 ⑤潜水型 ⑥插入型
三、主要特点
1.传感器结构牢固可靠,无可动部件,亦没有阻碍流体流动的节流件,不会堵塞,因此特别适用于带有悬浮物、固体颗粒、纤维等的泥浆、纸浆、矿浆、污水等的测量。
2.传感器便于清洗、消毒,在食品、生物制药等工业中用于玉米浆、果酱、糖浆、药浆或血液等特殊介质的测量。
3.没有附加压力损失,在大口径测量中节约泵能耗是选用它的重要原因,特别在工艺管道压力不高或依靠水头自流情况下采用更为有利。
4.是一种真实的体积流量测量仪表,仪表系数不受流体组分及物性参数(密度、粘度)、工作状态(压力、温度)及电导率变化等的影响,它可在一种典型介质(一般为水)下校准,而用于其他介质(液体)时无需附加协整。
5.测量范围度大,且可任意改变量程。
6.仪表口径系列齐全,可从几毫米到几米。
7.输出信号无机械惯性,反应灵敏,可测瞬时脉动流量。
8.仪表输出特性为线性。
9.仅测量管衬里和电极与被测介质接触,宜选用相应材料测量腐蚀性及腐蚀性介质。
10.安装方便,可水平、垂直或倾斜任意角度安装,对上游侧直管段长度要求较低,下游侧只要流体充满,无其他要求。
11.使用维护方便,使用期限较长。
12.不能用于地导电率液体,如石油制品、有机溶剂等,亦不能测量气体、蒸汽以及含有气泡的液体。
13.由于内衬材料和电绝缘材料的温度限制,不能用于较高温度,如未采取特殊处理,因测量管外结露,也不能用于低温介质测量。
四、选用注意事项
①电磁流量计常用以解决脏污流的流量测量,在选用时仍需注意一些问题。
a.含有固体颗粒,对传感器内衬及电极有腐蚀作用,如测量管内径被磨变大,将产生附加误差;水平安装易使下半部磨损严重,这时选垂直安装较好。衬里要选用高耐磨性材料,如陶瓷或聚氨酯橡胶,电极则采取一些结构措施以防磨损漏液。
b.测量会在管壁附着和沉淀的物质的流体时,应注意电极的污染。已经有各种清洗电极的设备,可注意选用。管壁附着则可用提高流速以起到自清洗作用,或采取比较方便的易清洗管道连接。
c.含有非磁性颗粒或纤维的固液两相时,如浆液擦过电极表面会产生尖峰噪声,使信号不稳,可选用市电交流激磁或双频激磁仪表。
②仪表口径是根据管道内平均流速而定的。通常选用与管道相同的口径或略小些,不一定与管道直径一致,可以用异径管连接。管道内平均流速则根据不同情况而定。
③电磁流量计测量的流体必须是导电的,一般只要电导率超过阀值,即使变化亦不影响测量值,但低于阀值将会产生测量误差。电导率的降低,将增加传感器的输出阻抗,并且转换器输入阻抗引起的负载效应而产生误差。传感器与转换器之间流量信号线长度及其分布电容引起的负载效应是一个问题,因此产品使用说明书中通常规定低液体电导率时相对应的信号线长度及采用低分布电容值的多层屏蔽电缆等要求。
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