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满管式智能电磁流量计的结构

时间:2016-05-29 18:21来源:未知 作者:智能电磁流量计 点击:
满管式智能电磁流量计的结构 满管式智能电磁流量计必须在测量管道中充满被测流体。体积流量由管道的面积与流体的流速相乘得出。这种流量计主要由测量管道、励磁线圈、测量电极和变送器组成。下面介绍这些部件的功能和要求。 1)测量管道 磁场必须透过管擘穿向

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满管式智能电磁流量计的结构

  满管式智能电磁流量计必须在测量管道中充满被测流体。体积流量由管道的面积与流体的流速相乘得出。这种流量计主要由测量管道、励磁线圈、测量电极和变送器组成。下面介绍这些部件的功能和要求。
1)测量管道
  磁场必须透过管擘穿向流体。这里,测量管道仅允许采用非导磁材料制作。
  被测流体感应出的电压不允许与导电的管壁形成短路,这就需要测量管道采用绝缘材料制作,如陶瓷或塑料;或者在非导磁的金属管道内壁上铺加绝缘内衬层。管道内壁与流体接触,内衬材料必须具有足够的抗腐蚀能力。
智能电磁流量计测量管道的外形如图3 9所示(如三氧化二铝陶瓷测量管道和铂陶瓷金属电极)。表3 1给出各种测量管道材料的性能。
 
 
2)测量电极
  测量电扳直接与被测流体接触,因此,它采用的材料也必须具有足够的抗腐蚀能力,并保证在与被测流体接触时具有良好的导电性能。最常用的电极材料是不锈钢、铬镍合金,其次是铂、钽、钛和锆金属。在陶瓷测量管道的流量计中采用陶瓷金属混合材料制作的电极(CERMET电极)。另外,新型的电极结构(见图3.10)更换很容易。
 
  正确选择材料(不仅考虑抗化学反应,而且还要考虑良好的导电性能)能决定智能电磁流量计的测量性能。
  极低导电率的被测流体或在管壁上导电能力差的沉积绝缘物,影响了测量的正常进行。这时应采用由电容获取感应电压信号的电磁流量计。这种电极是在内衬或非导电管道内的大面积电容极板。图3.11是电容式电磁流量计的原理图(嵌入式组合电磁流量计,采用三氧化二铝陶瓷测量管道)。
 
  与流体接触的电极不同,大面积电容电极的优点有:
  ·被测流体的虽小导电率为0.05us/cm(电磁流量计厂商建议:导电率在0.3us/cm左右);
  ·在测量管道内壁上有绝缘沉淀物时不会引起测量故障;
  ·不需要选择与被测流体要求相关的电极材料;
  ·在测量不均匀的流体时能平稳显示。
3)励磁线圈
  在管道上电磁线圈的安装与电极轴相垂直,该线圈由变送器提供供电电流,并产生方波磁场。磁场形式(测量管道中磁场强度的空间分布)受电磁流量计显示器线性度和流速分布的影响。电磁线圈由智能电磁流量计的外壳保护。
4)变送器
  从微伏级到毫伏级的感应电压信号直接送测量变送器处理变送器的主要任务是把感应电压信号U变换成标准的电信号。
变送器结构图如图3 12所示。其主要功能有:
 
  ·电压信号放大,变送器的输入放大器必须具有很高的输入阻抗,以防止电极的内阻耐测量精度的影响;
  ·把放大的电压信号转换成数字量;
  ·电压信号滤波,消除大于1/10流量信号的干扰电压,对此,需使用快速傅氏变换(FFT)的数字信号处理技术;
  ·标定相应的工作参数(测量范围终值、测量传感器标称值和毫伏级输出量程等);
  ·把标定的数字量转换成过程所需的标准输出信号,如模拟量输出信号采用4mA - 20mA信号或把体积单位换算成脉冲计数信号,并通过计算机接口直接向过程控制系统传送;
  ·输出数据;
  ·在现场显示器上显示流量值和累计值;
  ·在方波磁场的电磁流量计中测量变送器兼有供电的功能。
(流量计:智能电磁流量计)
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