電磁流量計特點與其它流量測量儀表相比,電磁流量計具有以下突出的優(yōu)點
(1)結(jié)構(gòu)簡單,無活動部件和阻礙被測介質(zhì)流動的擾動件或節(jié)流件。所以當(dāng)流體通過時不會引起任何附加的壓力損失,節(jié)約能源、降低消耗;同時也不會引起諸如磨損、堵塞等問題,特別適用于測量帶有固體顆粒的礦漿,污水等液固兩相流體,以及各種粘性較大的漿液等。 (2)只有襯里和電極與介質(zhì)接觸,通過選擇耐腐蝕絕緣襯里和耐腐蝕電極,就可用于各種腐蝕性介質(zhì)的測量。 (3)電磁流量計是一種測量體積流量的儀表,其測量不受流體的密度、溫度、壓力、粘度、雷諾數(shù)以及在一定范圍內(nèi)電導(dǎo)率的變化的影響。電磁流量計只需用水作為實驗介質(zhì)進行標(biāo)定,而不需要作附加修正就可用來測量其它導(dǎo)電性液體。這是其它流量計所不具備的優(yōu)點。 (4)量程比大。同一口徑傳感器,滿量程流速在.03一15而s范圍內(nèi)任意設(shè)定。電磁流量計的測量范圍可涵蓋紊流和層流狀態(tài)兩種速度分布狀態(tài),這是差壓式流量計、渦輪式、渦街等流量計也不能與之相比擬的。 (5)測量原理上是線性的,測量準(zhǔn)確度高,而且完全電信號輸出,無機械慣性,反映靈敏,可測脈動流量和快速累積總量。 (6)原理上是測量過水?dāng)嗝娴钠骄魉伲盘柊礄?quán)重分布而積分,對流速分布的要求較低。因此,傳感器前后的直管段要求比其它流量計短。 (7)適應(yīng)性強,傳感器可以長期潛水工作(可選),并且可測正、反兩個方向的流動流體。 高爐煤氣流量計采用較新微處理技術(shù),具有功能強、流量范圍寬、操作維修簡單,安裝使用方便等優(yōu)點,主要技術(shù)指標(biāo)達到國外同類產(chǎn)品先進水平。廣泛應(yīng)用于石油、化工、城市供氣、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計量。質(zhì)量流量計依據(jù)牛頓第二定律:力=質(zhì)量×加速度(F=ma)。當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點以速度V在對P軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動時,質(zhì)點受兩個分量的加速度及其力:
1)法向加速度,即向心加速度αr,其量值等于ω2r,朝向P軸;
2)切向角速度αt,即科里奧利加速度,其值等于2ωV,方向與αr垂直。由于復(fù)合運動,在質(zhì)點的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm,管道對質(zhì)點作用著一個反向力-Fc=-2ωVm。
當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度V流動時,任何一段長度Δx的管道將受到一個切向科里奧利力ΔFc:
ΔFc=2ωVρAΔx(1)
式中:A———管道的流通截面積。
由于存在關(guān)系式:qm=ρVA
所以:ΔFc=2ωqmΔx(2)
因此,直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管中流動流體的科里奧利力就可以測得質(zhì)量流量。
數(shù)學(xué)模型
對(2)式進一步推導(dǎo)(有關(guān)數(shù)學(xué)推導(dǎo)省略),得出如下數(shù)學(xué)模型:
(3)
式中:qm———質(zhì)量流量;
K———一個僅決定與測量管結(jié)構(gòu)尺寸的量,當(dāng)測量管結(jié)構(gòu)一定時,在一定溫度下,K是一定值;
G———測量管材料的剪切彈性模量;在一定溫度下,K是一定值;
ω———測量管主振動的固有頻率;
ωθ———測量管扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率;
Δt———測量管兩檢測信號的時間差。
電路中由時間差檢測器測量左右檢測信號之間的滯后時間。這個“時間差”Δt經(jīng)過數(shù)字量測量、處理、濾波以減少噪聲,提高測量分辨率。時間差乘上流量標(biāo)定系數(shù)來表示質(zhì)量流量。