电磁流量计衬里和工作原理介绍

1、电磁流量计衬里和工作原理介绍电磁流量计工作的基本条件之一,是测量管内壁除电极处外,其余地方的法向电流为零。为满足这一条件,最简单的方法是将导电的金属测量管内壁和法兰端面衬以绝缘衬里。通俗地讲,用绝缘衬里的目的是防止感应信号电压被金属管短路,可见绝缘衬里在电磁流量计应用中的作用十分重要。因此,在电磁流量计的发展历史中,也伴随着衬里材料的应用和衬里制造技术的不断改进。被测导电介质的流体种类非常之多,它们的物理化学特性也不尽相同,不可能用一种绝缘材料的衬里来满足所有应用电磁流量计的测量流体介质的物理化学特性要求。这些要求表现在:介质对衬里的耐温度、热冲击、高压、负压、磨损、腐蚀、粘结、附着等方面的要

2、求。反过来说,也正是因为测量管有能适应流体介质这些物化特性的各种衬里材料,使得电磁流量计的应用范围更加广阔。测量管衬以绝缘材料的衬里,当然带来了制造工艺的复杂化和各种加工的困难,因为各种衬里材料自身的物化性能不一样,它们的加工方法也不一样。所以,衬里加工成了传感器制造中难度最大的技术关键之一。曾经依据管壁法向电流为零这一基本要求的原则,设想将金属测量管管壁与被测流体介质间保持等电位状态,这样就可以不要绝缘衬里。这个设想曾经成功地做出了样机。然而,电磁流量计毫伏级(甚至是微伏级的流量信号电压是以流体介质为零电位基准的,其上有远大于流量信号幅值的共模干扰,所以在金属管上很难找到一个稳定的零电位的参

3、考电位。同时,这种金属管内壁与流体等电位的做法,要把流量信号经功率放大后,用较大的电流加到金属测量管上,使流体电位跟随电极上的流量信号电位的变化,始终保持金属测量管与流体介质为等电位状态,这在技术上困难很大。因此,到目前为止,不用衬里的金属测量管电磁流量计尚不能商品化。目前,国内外用于测量管的衬里材料有聚四氟乙烯、橡胶、聚氯乙烯、聚氨酯橡胶、工业陶瓷等材料,过去也有用玻璃钢、搪瓷衬里等,现在已很少用。下面对这些衬里材料的主要性能特点和加工方法作简单介绍。PS:产品广泛应用于冶金、化工、石油、给排水、电力、水利、农灌、采矿、环保等行业的管道以及明渠流量测量,并生产有插入式电磁流量计、电池供电电磁

4、流量计、高压电磁流量计、污水电磁流量计、电磁水表和电磁流速仪等系列产品。MGG/KL系列电磁流量计技术水平在国内居领先地位,明渠流量计国内首创。在水利工程、城市供水、农田灌溉、污水处理等行业获得用户好评,并多次获得优秀产品称号。电磁流量计原理:电磁流量传感器是利用法拉第电磁感应定律的原理制造的。它能够把流速(流量这个物理量线性地变换成感应电动势另一个物理量。我们把在管道内流动的导电液体流动看成导体的运动。当管道置于磁场内,在与磁场方向、管道的中心轴、管道的直径三者相互垂直的管道位置,装两个与液体相接触的电极,如图22所示。那么,管道的直径可以看成导体的长度,液体相对于电极流动,这样就可以看成导

5、体在磁场内做切割磁力线运动。显然,这时候两电极能够感应出电动势来。感应电动势大小遵循式(22。如果能够测量出两电极间的电动势,也就是电压,那么当磁感应强度B一定时,测量的感应电动势与管道内的平均流速成正比。由式(11,流过管道一定断面的体积流量等于该断面的面积与流速的乘积。对于圆形测量管,流过的体积流量为 感应电动势的大小与电极距离,也就是与传感器测量管内径D成反比,与磁感应强度B成正比。当测量管内径和磁场的磁感应强度B一定时,感应电动势与流量成正比。式(26说明管道内径D一定,但磁感应强度B变动时,流量与感应电动势E;和磁感应强度B的比值成正比。从这两个公式可以看到,电磁流量计的流量测量与其他物理参数的变化无关,这就是电磁流量计的最大优点。上述的公式只是粗略地说明电磁流量计的工作原理。其实它必须是在一定的条件下才能成立的。这是因为,它假定:(1磁场在无限大范围内,磁感应强度B是均匀分布;流体的速度如同固体导体一样,其内部质点的速度处处卡等,与平均流速相同。实际的情况是磁场只能在有限范围内磁感应强度R相对均匀分布。而且对于空间中质点,磁场中的磁感应强度是有方向性的矢量;导电流体内部质点的速度分布并非处处相等,质点运动的速度也是矢量。这样看来,导电流体在磁场内流动产生感应电动势远比一般导体在磁场内作切割磁力线运动,导体两端产