摘要:電(dian)磁流量計(ji)
廣泛地應(ying) 用于工業(ye)過程當中(zhong)各種導電(dian)液體流量(liang)的測量。本(ben)文介紹了(le)電磁流量(liang)計的結構(gou)原理和特(te)點,從🥵三個(ge)方面分析(xi)電磁流量(liang)計誤差産(chan)生的原因(yin),并分析原(yuan)因和解決(jue)的方法。
電(dian)磁流量傳(chuan)感器常用(yong)于各種液(ye)體流量的(de)測量,在目(mu)前的工業(ye)中有着廣(guang)泛的應用(yong)。例如酸、堿(jian)等腐蝕性(xing)的物質,就(jiu)可以通過(guo)電磁流量(liang)傳感器來(lai)測量其特(te)定橫🏃🏻截面(mian)積管道内(nei)的流量,不(bu)僅測量較(jiao)十分方便(bian),還可以避(bi)免和腐蝕(shi)性的液體(ti)接觸,目前(qian)已經形成(cheng)獨特的應(ying)用領域
1電(dian)磁流量計(ji)的工作原(yuan)理
電磁流(liu)量計是一(yi)種新型的(de)測量儀器(qi),它主要是(shi)通☁️過電磁(ci)感應來實(shi)現液體的(de)流量測量(liang)。電磁流量(liang)計不僅能(neng)夠測量♻️蒸(zheng)汽、純淨水(shui)、泥沙和礦(kuang)漿等多種(zhong)流♍體,而且(qie)測量的精(jing)度較高。在(zai)具體的應(ying)用中,電磁(ci)流量計是(shi)根據導體(ti)切割磁線(xian)産生感應(ying)電勢的原(yuan)理,當流體(ti)經過特定(ding)管道時,就(jiu)會形成管(guan)道兩端的(de)電勢差,而(er)且電勢差(cha)與流動的(de)速🥵度有直(zhi)接的關系(xi),經過一系(xi)列的轉化(hua),就可以通(tong)過管道兩(liang)端的電勢(shi)差來🥰計算(suan)出流體的(de)流速日。如(ru)圖1所示,是(shi)電磁流量(liang)計的結構(gou)示意圖,最(zui)終是通過(guo)電👄極收集(ji)電子實現(xian)流量的測(ce)量。
2電磁(ci)流量計的(de)主要特點(dian)
電磁流量(liang)計的特點(dian)主要包括(kuo)以下幾項(xiang):
1)适用範圍(wei)較廣。電磁(ci)流量計測(ce)量流體的(de)流速不會(hui)🐕受到溫度(du)和粘度等(deng)因素的影(ying)響,而且由(you)于測量管(guan)内的流動(dong)無阻礙,所(suo)⛹🏻♀️以對直管(guan)段的要求(qiu)較低。而且(qie),由于不🐪直(zhi)接和♻️流體(ti)接觸,甚至(zhi)是帶有泥(ni)沙的混合(he)⛱️物也可以(yi)測量。因此(ci)㊙️電磁流量(liang)🔴計的适用(yong)💘範圍較廣(guang)⛹🏻♀️,能應用于(yu)多種流體(ti)的流速測(ce)量。
2)測量精(jing)度較高。電(dian)磁流量計(ji)的測量精(jing)度較高,如(ru)果嚴格按(an)照相應的(de)标準執行(hang)測量,并且(qie)保證測量(liang)環境符合(he)要求,那麽(me)就可以📱得(de)出正确的(de)流體流速(su)。在💚具體的(de)🔴使用腫🈲,可(ke)以根據具(ju)體的情況(kuang)設定參數(shu),其編程也(ye)能夠實現(xian)個性化。特(te)别是新穎(ying)的勵磁方(fang)式,可以進(jin)一步提高(gao)測量的㊙️正(zheng)确率。在具(ju)⭐體的應用(yong)中💔,電磁流(liu)量計會顯(xian)示出毫伏(fu)級别的電(dian)勢差,計算(suan)的方式也(ye)較爲系統(tong)✂️,所以統計(ji)出的流體(ti)流量準确(que)。
3)使用壽命(ming)較長。電磁(ci)流量計有(you)自我診斷(duan)功能,而且(qie)其内部可(ke)移動的部(bu)件較少,再(zai)加上管道(dao)内沒有附(fu)加的壓力(li)損失,所以(yi)使用壽命(ming)極長。-般安(an)裝電磁流(liu)量計後‼️,還(hai)會增加相(xiang)應㊙️的襯裏(li)保護電極(ji),減少流體(ti)🏃♂️中腐蝕性(xing)💋物質對電(dian)磁流量計(ji)的損壞,所(suo)以其使用(yong)的壽命較(jiao)長。
4)可實現(xian)遠程操控(kong)。電磁流量(liang)計的反應(ying)較爲靈敏(min),而且可💚以(yi)把♍電信号(hao)通過轉換(huan)器輸出輸(shu)出爲标準(zhun)信号,實現(xian)遠♍距離的(de)傳輸,這樣(yang)就方便了(le)流速測量(liang)的控制。電(dian)磁流量計(ji)的這-特點(dian)對于網絡(luo)化的管理(li)有着極大(da)的幫助,在(zai)很❄️多環境(jing)較爲惡劣(lie)的地區,可(ke)以🏒不必在(zai)設立專門(men)的統計人(ren)員,減少了(le)流量統計(ji)的🤟成本,反(fan)饋也更加(jia)及時和正(zheng)确。
3誤差分(fen)析
電磁流(liu)量計的測(ce)量精度較(jiao)高,但是由(you)于其使用(yong)的環境較(jiao)📐爲🔞惡劣,所(suo)以很容易(yi)受到多種(zhong)因素的影(ying)響🚶♀️,造成測(ce)量精度🤩不(bu)高的問題(ti)。在實際應(ying)用中,受操(cao)作不當、設(she)備選擇不(bu)合理、安裝(zhuang)不科學等(deng)因素的影(ying)響,使用電(dian)磁流量計(ji)進🐉行流量(liang)測量時産(chan)生測量誤(wu)差。下面從(cong)三個方面(mian)來分析造(zao)成電磁流(liu)量計流量(liang)測😘量産生(sheng)誤差原因(yin)。
3.1選型不當(dang)
選型不當(dang)是造成電(dian)磁流量計(ji)誤差的主(zhu)要原因之(zhi)一,在很多(duo)情況下電(dian)磁流量計(ji)的流速測(ce)量範圍與(yu)實際流速(su)不匹配,而(er)且管道的(de)内徑匹配(pei)也有相應(ying)的問題,這(zhe)就會造成(cheng)統計出的(de)數據不精(jing)确。另外,在(zai)電磁流量(liang)計中,爲了(le)🔆避免電極(ji)與腐蝕性(xing)的液體接(jie)觸,會采用(yong)襯裏保護(hu),而很多使(shi)用中卻沒(mei)有考慮到(dao)這方面的(de)原因,選擇(ze)的電極與(yu)襯裏不恰(qia)當,在使用(yong)中會因爲(wei)磨損、變形(xing)、腐蝕和結(jie)垢等原因(yin)造成内部(bu)襯🌂裏的變(bian)形,這也會(hui)産生相應(ying)的誤差。
電(dian)磁流量計(ji)的勵磁方(fang)式有多種(zhong),不同的勵(li)磁方式應(ying)用範圍不(bu)同,有的容(rong)易産生幹(gan)擾電流,而(er)有的會引(yin)起🏃零點的(de)波動。在選(xuan)擇的時候(hou)需要根據(ju)具體的測(ce)量流體來(lai)确定,--般情(qing)況下都要(yao)保持電壓(ya)和頻率的(de)穩定,這樣(yang)磁場才能(neng)夠盡量的(de)恒定,測量(liang)的誤差也(ye)更低。然而(er)在一些情(qing)況🎯下,電磁(ci)流量計的(de)勵磁方式(shi)選擇不當(dang),導緻磁場(chang)發生紊亂(luan),因此測量(liang)出的數據(ju)存在- -定🔞偏(pian)差。在❤️一些(xie)應用的情(qing)況中,流體(ti)是固液混(hun)合體,這種(zhong)流體的測(ce)量較爲複(fu)雜,不能選(xuan)用單向的(de)電磁流量(liang)計,而應該(gai)采用固液(ye)分離段安(an)裝傳感器(qi)的方式。.很(hen)多應用情(qing)況下忽視(shi)了這一問(wen)題, 進而引(yin)起測量的(de)誤差。
3.2待測(ce)液體的影(ying)響
由于電(dian)磁流量計(ji)最主要的(de)作用就是(shi)統計流體(ti)的流📞量🌐,而(er)流體的情(qing)況可能十(shi)分複雜,所(suo)以待測液(ye)體也會引(yin)起電磁✔️流(liu)量計測量(liang)的誤差,主(zhu)要原因和(he)應對措施(shi)如下:
1)待測(ce)液體的電(dian)導率過大(da)或過低。如(ru)果待測液(ye)體的電導(dao)率過🈲大,那(na)麽測量的(de)數值就會(hui)出現明顯(xian)的波動,造(zao)成控🥰制系(xi)統的紊亂(luan)🧡,進而影響(xiang)到測量的(de)精度。如果(guo)待測液體(ti)的電導率(lü)較低,電極(ji)的正常輸(shu)出就得不(bu)到保證,很(hen)多情況下(xia)電磁流量(liang)計統計不(bu)到相應的(de)數據,直接(jie)影響到測(ce)量的精度(du)。針對這種(zhong)情況,一般(ban)要進行電(dian)磁流量計(ji)的分類選(xuan)擇,并且安(an)裝直管段(duan),這樣才能(neng)夠正确的(de)統計流體(ti)的流速。
2)流(liu)體中含有(you)大量氣泡(pao)。氣泡會影(ying)響到電磁(ci)流量計的(de)🔞測量精度(du)🏃,因爲氣體(ti)本是溶解(jie)在液體中(zhong)的,但是很(hen)可能在流(liu)動💃🏻的過程(cheng)中遊離出(chu)來形成氣(qi)泡,這些氣(qi)泡的密度(du)與流體存(cun)在較大☔的(de)差異,因此(ci)會影響到(dao)測量的精(jing)度。而且🈲,直(zhi)徑過大的(de)氣泡還會(hui)造成測✍️量(liang)顯示的波(bo)動,得出的(de)數據并不(bu)具有代表(biao)性。針對這(zhe)種情況,可(ke)以在電磁(ci)流量計附(fu)近安裝集(ji)氣裝置,同(tong)時保證電(dian)磁流量計(ji)安裝在泵(beng)的🔞下遊和(he)控制閥的(de)👅上遊,減小(xiao)氣泡對⭐電(dian)磁流量計(ji)測量精✊度(du)的影響。
3)被(bei)測液體的(de)電導率的(de)變化。被測(ce)液體很可(ke)能在運輸(shu)✍️的過程中(zhong)電導率發(fa)生變化,這(zhe)就會直接(jie)影響到測(ce)量的精度(du)。因爲電導(dao)率☎️會直接(jie)決定電磁(ci)流量計🚶♀️兩(liang)端的電勢(shi)差,如果他(ta)在流動的(de)過程中電(dian)導率不♻️是(shi)恒定值⚽,那(na)麽測出來(lai)的數值🈲就(jiu)會存在明(ming)顯的偏差(cha)。當然,這種(zhong)情況出現(xian)的一般較(jiao)少,如果出(chu)現這種⁉️情(qing)況,則可以(yi)采用其他(ta)原理的⭕流(liu)浪記來進(jin)行測量,避(bi)免測量㊙️的(de)精度影響(xiang)到結果的(de)正✏️确率。
4)沉(chen)澱物的影(ying)響。-般的流(liu)體都并不(bu)是純潔的(de)液體,所以(yi)其🌏内部含(han)有多種雜(za)質,很容易(yi)在流動的(de)過程中🚶産(chan)生沉澱,污(wu)染到電磁(ci)流量計的(de)電極,進而(er)使得電磁(ci)流量🥵計的(de)測量精度(du)受到影響(xiang)。爲了解決(jue)這一問題(ti),首先可以(yi)在可控的(de)範圍内提(ti)高液體的(de)流速,減少(shao)雜質的沉(chen)澱。另外,還(hai)可以采用(yong)聚四氟乙(yi)烯等材料(liao)來作爲襯(chen)裏保護電(dian)磁流量計(ji)的電極,以(yi)此來提💘高(gao)精度。當‼️然(ran),最好的方(fang)式就是定(ding)期的清理(li)電磁流‼️量(liang)計,這樣才(cai)能最大程(cheng)度的保證(zheng)其測🐉量精(jing)度回。.
3.3外部(bu)幹擾
來自(zi)于外部的(de)幹擾也可(ke)能會影響(xiang)到電磁流(liu)量計🌏的精(jing)度,具體原(yuan)因和解決(jue)措施如下(xia):
1)轉換器與(yu)傳感器的(de)線纜較長(zhang)。在電磁環(huan)境下,如果(guo)傳感✏️器與(yu)轉換器之(zhi)間的線纜(lan)長度較大(da),那麽就會(hui)産生相應(ying)的幹擾,這(zhe)些幹擾會(hui)直接體現(xian)在測量器(qi)上,其數值(zhi)表現🌏出非(fei)線性的變(bian)化。針對❓這(zhe)一問題,可(ke)以采用屏(ping)💛蔽的方式(shi)來降低幹(gan)擾的影響(xiang),在接地管(guan)内,獨引入(ru)電👈纜,并且(qie)合理的縮(suo)短電纜的(de)長度,這樣(yang)😄就能夠使(shi)磁🤟場😘幹擾(rao)降到最低(di)😘。
2)電磁流量(liang)計的接地(di)電阻過大(da)。電磁流量(liang)計的輸出(chu)信号很🔴小(xiao),因爲它隻(zhi)是流體中(zhong)所帶電子(zi)造成的電(dian)勢差,一般(ban)隻有幾毫(hao)伏,所☂️以抗(kang)幹擾能力(li)較弱。爲了(le)解決這一(yi)問題,通常(chang)電磁流量(liang)計的零♉電(dian)位需要可(ke)靠的接地(di)⭕,保證其内(nei)阻較小,同(tong)時還要在(zai)電磁流量(liang)計的内壁(bi)塗💯抹相應(ying)的絕緣物(wu)質,這樣💚才(cai)能保證電(dian)磁流量計(ji)的獨😘立性(xing),減少各種(zhong)💞幹擾對測(ce)量精度的(de)影響。
3)電磁(ci)流量計的(de)勵磁圈不(bu)對稱。電磁(ci)流量計的(de)精度較高(gao)㊙️,這依賴于(yu)勵磁圈的(de)對稱性,如(ru)果電磁流(liu)量計🌈内部(bu)的勵磁圈(quan)不對稱,在(zai)測量的過(guo)程中就會(hui)産生電勢(shi)的偏差,這(zhe)将直接導(dao)緻測🧑🏽🤝🧑🏻量結(jie)果不準确(que)。針對這一(yi)-問題,需要(yao)确保電磁(ci)流量計的(de)質量,最好(hao)進行使用(yong)前的測試(shi)。當然,還可(ke)以在電磁(ci)流量計的(de)安裝㊙️地增(zeng)加防震動(dong)的保護,這(zhe)樣儀表的(de)工作環境(jing)才能得到(dao)有效的保(bao)障,進而有(you)效的提高(gao)電磁流量(liang)計的測量(liang)精度。
電磁(ci)流量計在(zai)使用中會(hui)受到外部(bu)因素的影(ying)響,但是可(ke)以通過針(zhen)對性的分(fen)析與采取(qu)措施來降(jiang)低外部因(yin)素對電磁(ci)流量💋計精(jing)💋度的影響(xiang)。上述的幾(ji)點爲✍️電磁(ci)流量計在(zai)使用中的(de)主要影響(xiang)因素,當然(ran)也有其他(ta)的因素存(cun)在。使用者(zhe)可以根據(ju)自己💘的實(shi)際使用情(qing)況進行判(pan)定,提前做(zuo)好預防的(de)措施,并且(qie)預先進行(hang)調試與評(ping)估,待滿足(zu)要求後再(zai)投入使用(yong),這樣就可(ke)以降低幹(gan)擾,提高電(dian)磁流量次(ci)統計流量(liang)的精度。
4結(jie)語
在當前(qian)的工業生(sheng)産中,有很(hen)多地方需(xu)要用到流(liu)體流速的(de)測量,而且(qie)-些流體具(ju)有較強的(de)腐蝕性,無(wu)法直接和(he)其接觸,這(zhe)就增加.了(le)工作的難(nan)度。電磁流(liu)量🧑🏾🤝🧑🏼計的出(chu)現很好🐉的(de)解決了上(shang)述💁的問題(ti),它通過流(liu)體中的電(dian)子💁形成電(dian)勢🌈差來計(ji)算🐅流速,不(bu)僅适用的(de)範🌏圍較廣(guang),而且測量(liang)的精度較(jiao)高,對工業(ye)生産有着(zhe)重要的幫(bang)助。但是🔴,在(zai)電磁流量(liang)計㊙️的具體(ti)使用中,還(hai)會産生-定(ding)的誤差。基(ji)🐇于此,本文(wen)從電磁🐇流(liu)量計的工(gong)作原🏃♂️理入(ru)手,首先分(fen)析♈了電磁(ci)流量計的(de)特點,然後(hou)針對性的(de)探讨電磁(ci)流量🔆計産(chan)生誤差的(de)原因,并且(qie)探🔞讨了相(xiang)應的解決(jue)🈚措施,希望(wang)可以給電(dian)磁🏃🏻流量計(ji)的合理使(shi)用提供一(yi)定的參考(kao)意見,推動(dong)該項技術(shu)的長遠發(fa)展。
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