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电磁流量计测量介质对测量精度有什么影响

更新时间:2024-04-22      点击次数:318

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。所以在测量不同介质的时候会对仪表读数产生不同的影响,具体情况如下:

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1、流速分布的影响由流体力学知道,液体在管道内流动时,管道横截面上各点的流速是不相等的,但不管是层流还是紊流,经一定距离的直管段后,流速分速即可成为轴对称分布,流速在管轴中心处为最大,在管壁处为零,其平均流速为V—,只要流速分布相对测量管中心轴为对称的,则在电极上产生的感应电动势大小与各点的流速分布状态无关,而只是与被测液体的平均流速成正比。因此,流速分布为轴对称是均匀磁场型电磁流量计必须满足的工作条件之一。假如流速分布相对管中心轴为非对称时,虽然总的流量相同,但在电极附近感应电动势大,所以测得的信号比实际流量值大。相反,在与电极成90°的地方感应电动势小所得的信号比实际流量值小,造成测量误差。因此,为了使流速度分布轴对称,流量计前加直管段是必要的。

2、磁场边缘效应对测量的影响 若假定沿流体的流动方向上磁场始终是均匀的,实际上,这意味着沿管轴方向上的磁场为无限长而实际流量计的磁场是有限长的所以就必须考虑有限长磁场产生的边缘效应对测量的影响。假定管壁是绝缘的,电极附近磁场大致是均匀的,两端则逐渐减弱,形成不均匀的边缘,最后下降为零。这样,使得液体内部电场E也不均匀,将产生涡电流。由涡电流所产生的二次磁通反过来改变磁场边缘部分的工作磁通使磁场的均匀性进一步遭到破坏。这时,在电极上测得的感应电动势与无限长磁场下的感应电动势大小不一样,产生了误差。假如管壁是导电的,由于导电管壁的短路作用,磁场边缘效应就会更加明显,随着管壁导电率和壁厚的变化,这种影响也将更见明显,从而导致电极上感应电动势的损失增加。对电磁流量计来说,测量管壁绝缘是非常必要的,所以管壁通常要涂上绝缘层。若被测介质中含有导磁性物质,磁场边缘效应就更复杂。由于导磁物质的存在,使磁场发生严重畸变,造成测量的非线性。所以对于所测液体中含有液态金属的,一般采用直流励磁以减少磁场边缘效应。

3、被测介质电导率的影响 ,电磁流量计转换器的输入阻抗已有所提高测量导电性液体时,一般不会因介质电导率稍有变化而引起误差,但对于一定的转换器输入阻抗,被测介质的电导率有一个下限值,不能低于该下限值。被测介质的电导率太大也是不允许的。例如当电导率超过10-1S/cm左右时,就会降低流量信号,改变指示值,即指示流量值小于实际流量值。当被测介质的电导率很大时,外电路的电阻较小,这时不管转换器的输入阻抗有多高,并联的结果将取决于这部分液体外电路从而减小变送器与转换器之间的传输精度。所以,对一个电磁流量计来说,测量不受介质电导率影响是有一定范围的,被测介质电导率既不能太大,也不能太小。假如介质的电导率极-高,磁场边缘区将产生很大的涡电流,引起二次磁通,使工作磁场边缘区域两侧的磁场分别被削弱和增强。所以测电导率高的介质不宜用交流励磁,而应用直流激磁。随着电子技术的发展,转换器输入阻抗的提高,必将可以降低被测介质电导率的下限。


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