電磁流量計的基本結構
發布者:米科電磁流量計
發布時間:2020-06-09
電磁流量計基本結構中有兩個重要的組成成分,一個是轉換器,另一個是傳感器,本文將分別對傳感器和轉換器的結構分類作詳細的分析講解。傳感器的主要作用是將通過管道的流量信號進行轉換,將其轉為電動勢。市面上常見的傳感器測量管、鐵芯、勵磁線圈、襯里等結構。
1.測量管:主要是傳感器的管道,該管道由高導電率非導磁材料制成,可保證流體在通過時能夠表現出自身的電磁效應,在該管道內中安裝了內襯。使用非導磁材料的原因是保證勵磁線圈中所產生的磁場不會順著管道流走,確保測量管道內部產生明顯的磁感應線1.測量管:主要是傳感器的管道,該管道由高導電率非導磁材料制成,可保證流體在通過時能夠表現出自身的電磁效應,在該管道內中安裝了內襯。使用非導磁材料的原因是保證勵磁線圈中所產生的磁場不會順著管道流走,確保測量管道內部產生明顯的磁感應線。液體從彎管中流出時,由于管道處有明顯的的彎道,因此其速度分布會發生變化,產生明顯的畸變,在彎管外緣處的流速會明顯加快,為了能保證跟隨內援處流動速度,此時還會產生明顯的二次流動情況。而針對不同平面雙彎管道的流動時,此時流體速度除了表現出不均勻分布之外,還會在管道內部多處位置產生旋渦,若是未完全打開閥門,此時流體速度的畸變程度會更加明顯。因此為了保證在測量過程中測量的精確度,需要保證傳感器的上下游部分有確定的一段長直管道,進行多種試驗后確定上游管道約為3D,下游管道約為5D,其中D表示管道的回敬。隨著技術的革新,近年來電磁流量計對于長直管道的要求明顯降低,方面在進行了長時間的研究后推出了不需要長直管道的電磁式水表
2.內襯:更通俗的稱法為——襯里,安裝位置在管道內部,內襯通常為絕緣材質,主要是防止流體在流經管道的過程中其產生的感生電動勢能夠被檢測到。在選擇內襯材料的過程中,首先需要考慮的是其絕緣性,除此之外還要求材料具有較好的耐腐蝕性、耐壓性等等。針對不同的使用對象,對內襯材料特性的要求也會呈現出明顯的差異化。當前市面上常見的內襯材料有橡膠、PVC等。在安裝內襯的過程中,對工藝技術有著十分準確的要求,因此安裝過程較為困難,內襯的安裝作為電磁流量計制造過程中要求十分嚴苛的一個步驟。
3.電極:主要作用是將感生電動勢所產生的電動差進行連接,在選擇電極材料時同樣需要注意選擇非導磁材料,利用此種材料可以有效的避免由于導磁材料所造成的磁力線過于集中在電極的現象。在實際的運用中除了選擇非導磁材料,還需要根據運用的環境進行第二步選擇,其中需要對環境的腐蝕情況、溫度要求、液體所產生的壓力等等進行考量。針對腐蝕程度較高的環境應當首選欽電極材料;針對酸度較高的環境如下水道、廢水、污水環境,則需要選擇耐酸剛電極材料;針對要求較高的酸堿液則需要利用鉑金電極材料。
4.勵磁線圈:勵磁線圈的作用是產生相對應的磁場,當勵磁線圈纏繞到鐵芯上,給勵磁線圈通電時,管道內部會產生相應的電流,而電流的分布和管道的擺放也有著十分明顯的關聯,管道擺放的位置不一樣,產生的電流形成也不一樣。
5.鐵芯:鐵芯主要的作用是纏繞勵磁線圈,從而產生相應的磁感應線。鑄造鐵芯的材料刻意選擇硅鋼、鑄鋼等等。鑄鋼的電磁感應效果想弱于硅鋼,一般針對鑄鋼而言,其磁導率μ是空氣磁導率的0μ1000倍,暴露在空氣中的漏磁通常只有千分之一,在計算過程中基本忽略不計,因此勵磁電流所產生的磁場可以進行有效的利用。硅鋼的磁導率μ通常是空氣磁導率的0μ6000~7000倍左右,表現出的電磁感應強度更高,坡莫合金的磁導率μ則是空氣磁導率的0μ幾萬倍,價格也不昂貴,但在實際的應用過程中,需要根據利用環境選擇合適的鐵芯材料才能滿足更高的性價比。
上述五種是傳感器的主要部件,除此之外還有一些其它的零件,如接地環、電極引線等等,各個部件都有不同的用處,只有將所有的部件拼湊在一起才能使傳感器表現出更好的作用。