工作原理
插入式電磁流量計工作原理是基于法拉第電磁感應定律,測量流量時(shí),液體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),感應出一個(gè)與平均流速 (體積流量 ) 成正比的電壓。其感應電壓信號通過(guò) 2個(gè)與液體直接觸的電極檢出,并通過(guò)專(zhuān)用電纜傳送至智能變送接器,智能變送器根據電勢的大小和電磁流量數學(xué)模型進(jìn)行運算,轉換成流量信號 (包括瞬時(shí)量和累計量 ) 進(jìn)行現場(chǎng)顯示,再將流量標準的4~20mA 1~5VDC信號輸出到流量二次儀表或DCS。插入式電磁流量計主要由傳感器、智能變送器和專(zhuān)用電纜組成。
(1) 傳感器由電極和勵磁線(xiàn)圈組成, 其作用是根據導電介質(zhì) (流體 ) 流過(guò)勵磁線(xiàn)圈的速度不同在電極上產(chǎn)生相應的感應電勢 (5~60mV)。
(2) 智能變送器的作用是將傳感器的感應電勢信號放大,再根據電勢流量數學(xué)模型和公式進(jìn)行計算,得出流量結果和標準流量信號。各種流量參數的調整和標定參數的設置在智能變送器上進(jìn)行。
(3) 專(zhuān)用通訊電纜的作用是傳感器向智能變送器傳送毫伏電勢信號,智能變送器向勵磁線(xiàn)圈提供振蕩電壓。由于電勢信號是5~60mV的弱信號,勵磁信號是高頻低幅值的振蕩信號,所以電纜要充分考慮屏蔽性和抗干擾性。電纜的長(cháng)度和截面積成正比,和介質(zhì)的電導成正比,導電特性越強傳送距離越遠,一般傳送距離為20-500m。
安裝要求
保證足夠直管段保證足夠直管段流體在方向、管徑以及閥門(mén)開(kāi)度變化時(shí),會(huì )產(chǎn)生渦流和流場(chǎng)畸變, 這樣會(huì )對傳感器電極的測量產(chǎn)生影響,從而影響儀表的精度。所以要盡可能地離開(kāi)彎管、手閥、調節閥等部件一定距離。
保證流體與傳感器磁場(chǎng)的垂直度
在管道開(kāi)孔安裝取壓短管時(shí),焊接取壓短管應在管道開(kāi)孔安裝取壓短管時(shí),焊接取壓短管應注意垂直方向,要求焊接后短管軸線(xiàn)與管道軸線(xiàn)夾角為90°,且法蘭短管連接的延長(cháng)線(xiàn)垂直通過(guò)管截面的圓心, 這樣能保證流體與磁場(chǎng)垂直。
盡量避免干擾源
為了保障測量精度,傳感器應避免在容易產(chǎn)生真空、氣體、渦流等地方安裝,傳感器與智能變送器之間的通訊電纜要避開(kāi)電動(dòng)機等強電設備。
保證良好的接地傳感器輸出信號的接地點(diǎn)應與被測介質(zhì)電氣連接。當流體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生流量信號時(shí),以流體本身作為0電位,一個(gè)電極上產(chǎn)生正電勢,另一個(gè)電極上產(chǎn)生負電勢,不斷交替變化。因此,轉換器輸入端中點(diǎn) (信號電纜屏蔽層 ) 須***與流體共處于0電位且導通,這樣才能構成對稱(chēng)的輸入回路。轉換器的輸入端中點(diǎn)通過(guò)傳感器輸出信號的接地點(diǎn)與被測流體電氣連通。由于傳感器的輸出信號很小,只有幾毫伏,為了提高儀表抗干擾能力,輸入回路中的0電位須***接地。由于一般金屬管道都與大地連通 流動(dòng)介質(zhì)通過(guò)金屬管道與大地電氣連接所以并不要求電磁流量計單獨設置接地裝置,尤其是小口徑電磁流量傳感器。如果是非金屬管道,就一定要和單獨的接地線(xiàn)連接。
保證傳感器正確的插入深度
由于流體在管道中的層流現象,靠近管壁的流體流速較慢, 靠近管道中心的流體流速較快, 根據計算管道的 D/8處***接近流體的平均速度。安裝時(shí)要計算管道的壁厚和法蘭管嘴的長(cháng)度,確保傳感器的電極插深在D/8位置。不過(guò)也不是所有的插入式流量計傳感器都安裝在管道的D/8位置,也有少數安裝在管道的D/2位置,安裝前一定要認真研究安裝說(shuō)明。