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電磁流量計(jì)

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淺析電磁流量計(jì)與超聲波流量計(jì)和科里奧利流量計(jì)各自的特點(diǎn)

來(lái)源:作者:發(fā)表時(shí)間:2017-05-09 13:25:33

    流量測(cè)量方面的現(xiàn)代創(chuàng)新結(jié)合了電子設(shè)備,可以針對(duì)不同的壓力和溫度(即密度)條件,非線性以及流體特性進(jìn)行校正。

電磁流量計(jì)
   電磁流量計(jì),通常稱為“磁強(qiáng)計(jì)”或“電磁”,使用施加到計(jì)量管的磁場(chǎng),其導(dǎo)致與垂直于磁通線的流速成比例的電位差。通過(guò)垂直于流動(dòng)和施加的磁場(chǎng)排列的電極來(lái)感測(cè)電勢(shì)差。在工作的物理原理是法拉第定律的電磁感應(yīng)。磁性流量計(jì)需要導(dǎo)電流體和不導(dǎo)電的管道襯里。電極不能與過(guò)程流體接觸腐蝕; 一些電電磁流量計(jì)安裝了輔助傳感器以清潔電極。施加的磁場(chǎng)是脈沖的,這使得流量計(jì)可以消除管道系統(tǒng)中的雜散電壓的影響。

電磁流量計(jì)

非接觸式電電磁流量計(jì)
   一個(gè)洛侖茲力測(cè)速系統(tǒng)被稱為洛倫茲力流量計(jì)(LFF)。LFF測(cè)量由于運(yùn)動(dòng)中的液態(tài)金屬和施加的磁場(chǎng)之間的相互作用而產(chǎn)生的積分或洛倫茲力。在這種情況下,磁場(chǎng)的特征長(zhǎng)度與通道的尺寸具有相同的數(shù)量級(jí)。必須解決的是,在使用局部磁場(chǎng)的情況下,可以執(zhí)行局部速度測(cè)量,因此使用術(shù)語(yǔ)洛倫茲力測(cè)速儀。

 

超聲波流量計(jì)(多普勒,運(yùn)送時(shí)間)
   有兩種主要類型的超聲波流量計(jì):多普勒和運(yùn)輸時(shí)間。雖然它們都利用超聲波進(jìn)行測(cè)量,并且可以非侵入式(測(cè)量來(lái)自管道,管道或容器外部的流量),但它們通過(guò)非常不同的方法測(cè)量流量。

流量傳感器的示意圖


   超聲波渡越時(shí)間流量計(jì)測(cè)量超聲波脈沖在流動(dòng)方向和逆向流動(dòng)方向傳播時(shí)間的差異。這個(gè)時(shí)間差是流體沿著超聲波束路徑的平均速度的量度。通過(guò)使用絕對(duì)傳播時(shí)間,可以計(jì)算平均流體速度和聲速。使用兩個(gè)運(yùn)輸時(shí)間 {\ displaystyle t_ {up}} T_ {}起來(lái) 和 {\ displaystyle t_ {down}} T_ {}下降 以及接收和發(fā)射換能器之間的距離 {\ displaystyle L} 大號(hào) 和傾斜角度 {\ displaystyle \ alpha} \α  可以寫出方程:

計(jì)算公式


   哪里 v 是沿著聲音路徑的流體的平均速度 C 是聲音的速度。

   對(duì)于寬光束照射渡越時(shí)間,也可以使用超聲波來(lái)測(cè)量與容器或管的橫截面積無(wú)關(guān)的體積流量。

   超聲波多普勒流量計(jì)測(cè)量由流動(dòng)流體中的微粒反射超聲波束而產(chǎn)生的多普勒頻移。透射光束的頻率受顆粒移動(dòng)的影響; 這個(gè)頻移可以用來(lái)計(jì)算流體速度。為了使多普勒原理起作用,必須有足夠高密度的聲學(xué)反射材料,例如懸浮在流體中的固體顆粒或氣泡。這與超聲波傳播時(shí)間流量計(jì)直接相反,在這種流量計(jì)中,氣泡和固體顆粒降低了測(cè)量的準(zhǔn)確性。由于依賴于這些粒子,多普勒流量計(jì)的應(yīng)用受到限制。這項(xiàng)技術(shù)也被稱為聲學(xué)多普勒測(cè)速儀。

   超聲波流量計(jì)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,只要通過(guò)流體的聲音的速度是已知的,它們就可以有效地測(cè)量各種流體的流速。例如,超聲波流量計(jì)用于測(cè)量液體天然氣(LNG)和血液等多種流體。[20]也可以計(jì)算給定流體的預(yù)期聲速; 這可以與為了監(jiān)測(cè)流量計(jì)測(cè)量質(zhì)量的目的通過(guò)超聲波流量計(jì)憑經(jīng)驗(yàn)測(cè)量的聲速進(jìn)行比較。質(zhì)量下降(聲速的變化)表明儀表需要維修。

科里奧利流量計(jì)
   使用導(dǎo)致橫向振動(dòng)管變形的科里奧利效應(yīng),可以在科里奧利流量計(jì)中直接測(cè)量質(zhì)量流量。[21]此外,當(dāng)獲得的流體的密度的直接測(cè)量。無(wú)論測(cè)量的氣體或液體的類型如何,科里奧利測(cè)量都可以非常精確; 同樣的測(cè)量管可用于氫氣和瀝青而無(wú)需重新校準(zhǔn)。
科里奧利流量計(jì)可用于測(cè)量天然氣流量。

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