Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Электромагнитные расходомеры




Принцип действия электромагнитных расходомеров базируется на законе электромагнитной индукции, в соответствии с которым в электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется эдс, пропорциональная скорости движения жидкости.

Серийно выпускаемые современные электромагнитные расходомеры рассчитаны для измерения расхода жидкости с электропроводностью не менее 10-3 См/м, что соответствует электропроводности воды. Производятся и специальные расходомеры, способные измерять расход жидкостей с электропроводностью до 10-5 См/м.

На рис. 3.32 представлена принципиальная схема электромагнитного расходомера.

Корпус 1 преобразователя расхода выполняется из немагнитного материала и покрывается изнутри электрической изоляцией 2 (резиной, фторопластом), располагаемой по окружности трубы. Корпус преобразователя размещается между полюсами магнита (на рис. 3.32, а – это постоянный магнит). Через стенки трубы, электроизолированно от нее, по диаметру строго перпендикулярно оси магнита вводятся электроды 3, находящиеся в электрическом контакте с жидкостью.

По закону электромагнитной индукции, при осесимметричном профиле скоростей в жидкости, между электродами 3 будет наводиться эдс:

,

где В – индукция магнитного поля;

D – длина жидкостного проводника, равная расстоянию между электродами или диаметру измерительного участка;

V – средняя скорость жидкости.

Учитывая, что средняя скорость потока связана с объемным расходом соотношением

,

получаем

.

Из этого выражения следует, что индуцируемая эдс прямо пропорциональна измеряемому объемному расходу.

Измерение эдс осуществляется измерительным прибором (ИП)
(рис. 3.32, а), к которому предъявляются жесткие требования по значению его входного сопротивления R 0.

Для обеспечения малого влияния внутреннего сопротивления преобразователя R п необходимо соблюдение следующего соотношения

.

Применение постоянных магнитов в расходомерах данного типа позволяет уменьшить помехи от внешних электромагнитных полей, а также увеличить быстродействие приборов.

Основной сложностью использования расходомеров с постоянными магнитами является поляризация электродов. В результате этого на границах электродов создается эдс поляризации, направленная против основной измеряемой эдс, что изменяет во времени градуировочную характеристику прибора и ставит под вопрос стабильность его работы. Поэтому электромагнитные расходомеры с магнитным полем нельзя применять для жидкостей с ионной проводимостью.

Как при турбулентном, так и при ламинарном течении потока показания электромагнитного расходомера при одном и том же расходе и осесимметричном потоке будут одинаковы. Это основное преимущество расходомеров электромагнитного типа по сравнению со всеми остальными расходомерами. В случае нарушения осевой симметрии потока деформация поля скоростей оказывает паразитное влияние на показания электромагнитных расходомеров.

В качестве примера рассмотрим индукционный расходомер, изображенный на рис. 3.33.

Магнитное поле создается электромагнитом 1, жидкость движется по участку немагнитной (стальХ18Н9Т) трубы 2, эдс снимается двумя электродами Э, помещенными в поток жидкости, значение эдс измеряется в блоке ИБ. Электроды соединены с измерительным блоком, экранированным кабелем. С измерительного блока может быть выдан электрический сигнал постоянного тока 0…5 мА, пропорциональный расходу жидкости, на вторичные приборы: миллиамперметр типа М374, потенциометры ПС, ПСР и другие. Расстояние от места измерения до вторичного прибора должно быть не более 1 км, суммарное сопротивление линии вместе со вторичным прибором не более 2,4 кОм. Немагнитная труба с электродами может быть установлена в любом положении при условии полного ее заполнения контролируемой жидкостью.

 

 

Рис. 3.33. Индукционный расходомер: 1 – электромагнит; 2 – немагнитная труба

Индукционные расходомеры (например, ИР-11, ИР-51, ИР-61) обычно используют для измерения расходов от 0,32 до 2500 м3/ч в трубопроводах от 10 до 300 мм.

К достоинствам электромагнитных расходомеров необходимо отнести:

· независимость показаний от вязкости и плотности жидкости, расход которой регистрируется;

· возможность применения в трубопроводах любых диаметров;

· отсутствие падения давления на измерительном участке;

· высокое быстродействие расходомеров с постоянным электромагнитом;

· возможность измерения расходов агрессивных, а также с включением абразивных составляющих жидкостей;

· работоспособность при высоких давлениях потока (до 100 МПа);

· высокую точность (0,5…1,0 %) и достаточно широкий диапазон измерений: 1:20 и даже 1:100.

Один из недостатков электромагнитных расходомеров – возможность отложения магнетита (при его присутствии в воде) на внутренней (изолированной) поверхности преобразователя расхода, что приводит к систематической погрешности в измерении расхода.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1711; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.