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西北工业大学某国防重点实验室高脉动流量测量

发布时间:2016-12-07

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实验室液体流量计概述

实验室液体流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外,还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理。

实验室液体流量计特点

1、测量时不受介质的密度、粘度、温度、压力和电导率变化所影响;

  2、测量管内无阻碍流动部件,无压力损失,直管段要求较低;

  3、系列公称通径DN15~DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择;

  4、转换器采用新颖励磁方式,功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1500:1;

  5、转换器可与传感器组成一体型或分离型;

  6、转换器采用16位高性能微处理器,2x16LED显示,参数设定方便,编程可靠;

  7、流量计为双向测量系统,内装三个积算器:正向总量、反向总量及差值总量;可显示.庄、反流量,并具有多种输出:电流、脉冲、远程数字通讯、HART;

  8、转换器采用表面安装技术,具有自检和自诊断功能;

  测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。

  测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。

  由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的,是管道载面上的平均值,因此传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。

  传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触,只要合理选择电极和内衬材料,即可耐腐蚀和耐磨损。

  转换器采用国际最新最先进的单片机(MCU)和表面贴装技术(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,参数设定方便。点击中文显示LCD,显示累积流量,瞬时流量、流速、流量百分比等。

  双向测量系统,可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料,确保产品的性能在长时候内保持稳定。

  电磁流量计分类:分体型电磁流量计,一体型电磁流量计

  分体型电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表,采用单片机嵌入式技术,实现数字励磁,同时在电磁流量计上采用CAN现场总线,属国内首创,技术达到国内领先水平。

  分体型电磁流量计在满足现场显示的同时,还可以输出4~20mA电流信号供记录、调节和控制用,现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。

  分体型电磁流量计除可测量一般导电液体的流量外,还可测量液固两相流,高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。

实验室液体流量计性能特点

  仪表结构简单、可靠,无可动部件,工作寿命长。无截流阻流部件,不存在压力损失和流体堵塞现象。

  无机械惯性,响应快速,稳定性好,可应用于自动检测、调节和程控系统。

  测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响。采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。

  备有管道式、插入式等多种流量计型号。

  采用EEPROM存贮器,测量运算数据存贮保护安全可靠。

  具备一体化和分离型两种型式。

  高清晰度LCD背光显示。

  一体型电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制定,用来测量导电流体的体积流量。由于独特的特点,目前已广泛地应用于工业上各种导电液体的测量。主要用于化工、造纸、食品、纺织、冶金、环保、给排水等行业,与计算机配套可实现系统控制。

  1.电磁流量计没有可动部件,也没有阻流件,不会引起压力损失,同时也不会引起磨损,阻塞等问题。

  2.电磁流量计是一体积流量测量仪表,在测量过程中不受被测介质的温度、粘度、密度以及导电率(在一定范围内)的影响。

  3.电磁流量计的量程范围宽,可达1:100。此外,电磁流量计只与被测介质的平均流速成正比,而与轴对称的流动状态(层流或紊流)无关。

  4.电磁流量计无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,而且线性好,因此可以将测量信号直接用转换器线性的转换成标准信号输出。LD-T型可就地指示,LD型可远距离传送。

实验室液体流量计测量原理

根据法拉第电磁感应定律,在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速v流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间产生感生电动势:

  e=KBDv (3-36)

  式中,v为管道截面上的平均流速,k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为:

  qv= πeD/4KB (3-37)

  由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是电磁流量计的测量原理.

  需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使电磁流量计测量条件满足下列假定:

  ①磁场是均匀分布的恒定磁场;

  ②被测流体的流速轴对称分布;

  ③被测液体是非磁性的;

  ④被测液体的电导率均匀且各向同性。

 


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