Студопедия — Электромагнитные расходомеры. Расходомеры данного типа относятся к бесконтактным, т.е
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электромагнитные расходомеры. Расходомеры данного типа относятся к бесконтактным, т.е






Расходомеры данного типа относятся к бесконтактным, т.е. в них от- сутствует прямой контакт измеряемой среды с узлами прибора. Эти расхо- домеры подразделяются на приборы с электромагнитным преобразовате- лем расхода и приборы с электромагнитными преобразователями скорости потока.


Приборы с электромагнитным преобразователем расхода основаны на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Это взаи- модействие подчиняется закону Фарадея, согласно которому в жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения жидкости.

Принципиальная схема электромагнитного расходомера показана на рис.4.19. Трубопровод 1 с перемещающейся в нем электропроводной жид- костью помещен в магнитное поле, создаваемое двумя катушками индук- тивности (индукторами) 2. В стенки трубопровода диаметрально противо- положно в одном поперечном сечении введены электроды 3 (заподлицо с внутренним диаметром трубы). К электродам подключают какой-либо вы- сокочувствительный измерительный прибор 4, шкала которого градуиро- вана в единицах скорости или единицах расхода.

Трубопровод изготовляют из изоляционного материала, для этой це- ли используют фторопласт, эбонит, резину и другие материалы в зависи- мости от свойств измеряемой жидкости.

 

 

 
Рис. 4.19. Электромагнитный расходомер:

1 – трубопровод; 2 – катушки индуктивности;

3 – электроды; 4 – измерительный прибор

 

 

Известно, что в движущемся проводнике, пересекающем силовые линии постоянного магнитного поля, индуктируется электродвижущая си- ла, величина которой определяется по формуле:

E = Blv, (4.18) где E - индуктируемая в проводнике ЭДС; В - магнитная индукция; l - длина проводника; v - скорость движения проводника.


В случае измерения расхода жидкости можно записать

E = BDvср. (4.19) где D - внутренний диаметр трубопровода; vcp - средняя скорость протека- ния жидкости через поперечное сечение трубы в зоне индуктируемой ЭДС.

Выразив скорость через объемный расход Q, получим (для трубо-

провода круглого сечения)

E = 4 BQ. (4.20)

π D

Из этой формулы следует, что при однородном магнитном поле ЭДС

прямо пропорциональна объемному расходу.

Следовательно, электромагнитный расходомер является по существу генератором, в котором проводником, перемещающимся в магнитное поле, служит электропроводная жидкость. Проводимость жидкости должна быть не ниже 10-5 - 10-6 См, что соответствует проводимости водопроводной во- ды.

Существенные и основные недостатки электромагнитных расходо- меров с постоянным магнитным полем: возникновение на электродах галь- ванической ЭДС и ЭДС поляризации затрудняют или делают невозмож- ным правильное измерение ЭДС, индуктируемой магнитным полем в дви- жущейся жидкости. Другим недостатком расходомеров с постоянным маг- нитным полем является трудность усиления напряжения постоянного тока. В связи с этим расходомеры с постоянным магнитным полем применяют лишь при измерении расхода жидких металлов, пульсирующих потоков жидкости и при кратковременных измерениях, когда поляризация не успе- вает оказать заметного влияния.

В настоящее время в подавляющем большинстве электромагнитных расходомеров применяют переменное магнитное поле. Если магнитное по- ле изменяется во времени t с частотой f, то для трубопроводов круглого се-

чения ЭДС равна


E = 4 Q B


sinω t, (4.21)


π D max

где Втах = В/( sin ωt) – амплитудное значение магнитной индукции; ω=2π f

круговая частота.

При переменном магнитном поле электрохимические процессы ока-

зывают меньшее влияние, чем при постоянном.

В современных электромагнитных расходомерах для усиления сиг-

нала, снимаемого с преобразователя, используют электронный усилитель с


большим входным сопротивлением. При этом условии в большинстве слу- чаев изменение сопротивления преобразователя при изменении парамет- ров контролируемой среды не сказывается на показаниях. Это важное пре- имущество электромагнитных расходомеров.

В расходомерах с переменным магнитным полем возникают помехи, как в преобразователе, так и вне его. В основном на погрешность измере- ния влияют помехи: паразитные от внешних цепей; емкостные от перемен- ного тока, питающего электромагнит; индукционные («трансформатор- ные») от магнитного поля преобразователя. Первые две помехи удается устранить экранированием прибора.

Для исключения трансформаторной ЭДС используют различные спо- собы. Один из способов заключается в применении двух индукционных преобразователей (с самостоятельными магнитами), включенных таким образом, что магнитные поля в них направлены в противоположные сто- роны. Дополнительные ЭДС взаимоиндукции при этом (как равные по ве- личине и по фазе, но противоположные по направлению) взаимно уничто- жаются в первичной обмотке выходного трансформатора.

Комплект общепромышленного электромагнитного расходомера (ЭМР) состоит из преобразователя расхода и измерительного блока. Кон- структивно преобразователь включает два узла – трубу и электромагнит. Преобразователь содержит также контур для подавления трансформатор- ной ЭДС.

Электромагнитные расходомеры имеют ряд преимуществ. Прежде всего, они практически безынерционны, что очень важно при измерении быстроизменяющихся расходов и при использовании их в системах авто- матического регулирования. Результат измерения не зависит от наличия взвешенных частиц в жидкости и пузырьков газа.

Измерения в достаточной степени независимы от профиля потока и таких свойств среды, как давление, температура, вязкость, плотность, со- став, электропроводность и загрязнение электродов. В расходомере отсут- ствуют потери давления, отсутствуют движущиеся части.

Вследствие линейной зависимости возникающей ЭДС от расхода шкала вторичного прибора линейна. Электромагнитные расходомеры обеспечивают измерение расхода в интервале 0,002 - 300000 м3/ч и более при трубопроводах с внутренним диаметром от 3 до 3000 мм.








Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1417. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Оценка качества Анализ документации. Имеющийся рецепт, паспорт письменного контроля и номер лекарственной формы соответствуют друг другу. Ингредиенты совместимы, расчеты сделаны верно, паспорт письменного контроля выписан верно. Правильность упаковки и оформления....

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия