小口徑液體流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計。小口徑液體流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損小,可測流量范圍大。流量與小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,可達(dá)3m,輸出信號和被測流量成線性,度較高,可測量電導(dǎo)率≥1μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時,在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的中效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應(yīng)力線時,也會在管道兩邊的電上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感應(yīng)電勢,V;
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,T
D—管道內(nèi)徑,m
v—液體的平均流速,m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD2)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/)*Ex---------式(2)
由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時,被測體積流量與感應(yīng)電勢呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各一根電,就可引入感應(yīng)電勢Ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。
測量原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內(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流動時,導(dǎo)電流體就切割磁力線。如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布,兩電之間產(chǎn)生感生電動勢:
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)電動勢e和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無關(guān)。這就是小口徑液體流量計的測量原理。
需要說明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,須使小口徑液體流量計測量條件滿足下列假定:
①磁場是均勻分布的恒定磁場;
?、诒粶y流體的流速軸對稱分布;
?、郾粶y液體是非磁性的;
④被測液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
注意事項
1、等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表等級,做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合,應(yīng)該選擇等級高些,如1.0級、0.5級,或者更;用于過程控制的場合,根據(jù)控制要求選擇不同等級;有些是檢測一下過程流量,無需做控制和計量的場合,可以選擇等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用價格低廉的式小口徑液體流量計。
2、測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑測量一般的介質(zhì)時,小口徑液體流量計的滿度流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi)選用,范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不與工藝管道相同,應(yīng)視測量流量范圍是否在流速范圍內(nèi)確定,即當(dāng)管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準(zhǔn)確度不能時,需要縮小儀表口徑,從而管內(nèi)流速,得到滿意測量結(jié)果。
3、盡量避開鐵磁性物體及具有強(qiáng)電磁場的設(shè)備,以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號。
4、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,避免日曬雨淋,環(huán)境溫度應(yīng)在-20~+60℃,相對濕度小于85%。
5、流量計周圍應(yīng)有充裕的空間








