電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。
當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
測(cè)量原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道;
當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):
e=KBDv (3-36)
式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無關(guān).這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。
需要說明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
電磁流量計(jì)已被廣泛應(yīng)用,但為了使其更好的運(yùn)用,對(duì)于它的檢測(cè),我們是不可忽視的,下面將為您談?wù)勱P(guān)于電磁流量計(jì)的五個(gè)專項(xiàng)檢測(cè)。
1、電極接觸電阻。
測(cè)量電極勺液體接觸電阻值,可以不從管道卸下流量傳感器而間接評(píng)估電極和襯里 層表面大體狀況,有助于分析故障原因。
2、電極的極化電壓。
測(cè)量電極與液體間極化電壓將有助于判斷零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出晃動(dòng)的故障是否由于電極被污染或覆蓋所引起的。用數(shù)字式萬用表2V直流檔,分別測(cè)兩電極與地之間的極化電壓(電磁流量計(jì)可以不停電測(cè),也可停電測(cè))。如果兩次測(cè)量值接近幾乎相等,說明電極未被污染或被覆蓋。極化電壓大小決定于電極材料的“電極電位”和液體的性質(zhì),測(cè)量值可能在幾mV至幾百mV之間。因?yàn)閷?shí)際上運(yùn)行中兩電極被污染情況不可能完全相同對(duì)稱,于是兩電極上的電壓形成了不對(duì)稱的共模電壓。不對(duì)稱的共模電壓就成為差模信號(hào),造成零點(diǎn)偏移。
3、管道雜散電流流向判別。
有時(shí)侯為尋找管道雜散的干擾源在流量傳感器上游還是在下游,以縮小搜索范圍,設(shè)法減小或消除雜散電流干擾影響。
4、信號(hào)電纜干擾的測(cè)定。
信號(hào)電纜受外界靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)干擾會(huì)使電磁流量計(jì)零點(diǎn)變動(dòng)。為判斷零點(diǎn)變動(dòng)是否由于受信號(hào)電纜干擾電勢(shì)影響,需測(cè)定干擾大體范圍和對(duì)電磁流量計(jì)的影響程度。
5、測(cè)定有無接地電位。
電磁流量汁在正常使用過程中,如傳感器附近電機(jī)(力)狀態(tài)變化(如漏電),接地電位會(huì)產(chǎn)生變化而引起零點(diǎn)變動(dòng)。檢查是否有這方面影響,可將轉(zhuǎn)換器工作接地C端子與保護(hù)接地G端子短路,以零點(diǎn)(或指示值)變動(dòng)判斷有否接地電位。
現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試人員在調(diào)試電磁流量計(jì)時(shí),需根據(jù)電磁流量計(jì)在自動(dòng)化測(cè)量中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作,先列舉以下兩點(diǎn)內(nèi)容: 第一、在儀表調(diào)試過程中,流量?jī)x表出現(xiàn)的流量值波動(dòng)較大的情況。如果在實(shí)際調(diào)試中出現(xiàn)儀表流量值頻繁的波動(dòng),則應(yīng)立即對(duì)流量?jī)x表內(nèi)的PID參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),確保數(shù)值穩(wěn)定下來,但如果在調(diào)節(jié)后波動(dòng)的情況依舊持續(xù)的發(fā)生,調(diào)試人員可以考慮是否是因?yàn)閮x表本身的缺陷而造成的,此時(shí)所要采取的措施是更換儀表?! 〉诙?dāng)信號(hào)沒有返回到電磁流量計(jì)的系統(tǒng)當(dāng)中時(shí),轉(zhuǎn)換機(jī)正也正處于穩(wěn)定的工作狀態(tài),根據(jù)這種情況,調(diào)試人員可以使用萬用表調(diào)試,來綜合檢測(cè)流量計(jì)上的接線盒端口。如果A端口顯示是輸出電流,則表明A+上的位置有問題。例如:A+為輸出電流,調(diào)試點(diǎn)卻在A-位置上,這時(shí),調(diào)試人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況來安排具體的調(diào)試工作