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电磁流量计运用光纤在石油化工等行业有着广大应用前景

作者:  来源:  时间:2018-10-12 11:01:51

    亚洲必赢娱乐城在这里讲述了电磁流量计的研制内容,包括基本结构、工作原理、动量矩理论模型及实现方法等等,希望让大家对电磁流量计能有个基本了解。

电磁流量计运用光纤在石油化工等行业有着广大应用前景

    以电磁流量计为基础的工业测量,以质量结算的贸易和分配计划,目前主要的手段是用体积流量辅以密度来实现。随着电磁流量计测量技术的发展,为了提高生产效率和经济效益,石油、化工、能源等部门纷纷采用电磁流量计测量仪表。据资料统计,自80年代后期,质量仪表发展速度已超过传统仪表,电磁流量计测量亦成为新一代的计量、测量手段。本文应用动量矩直接电磁流量计测量原理,研制了光纤磁敏电磁流量计,提出了电磁流量计测量方法,具有结构简单、造价低等特点,适用于轻质易燃易爆流体的电磁流量计测量。

    电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

    磁路系统:其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之间内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永久磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以电磁流量计一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。

    测量导管:其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

    电极:其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。

    外壳:应用铁磁材料制成,是分配制度励磁线圈的外罩,并隔离外磁场的干扰。

    衬里:在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

    转换器:由液体流动产生的感应电势信号十分微弱,受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。

    电磁流量计依据动量矩原理设计,其电磁流量计设计为磁感应强度调制位移型光纤电磁流量计。两个安装角不同的涡轮被强簧连接在一个弹性体上,置于流量计的壳体中,在壳体上设置两个信号检测电磁流量计;在液体流过时由于两个涡轮叶片的安装角不同,驱动力矩不同,力矩差使弹簧产生扭转。扭转角所形成的位移差与电磁流量计成比例关系。光纤电磁流量计检测位移差并由二次仪表信号处理变换成电磁流量计。其基本的做法:将小块的永久磁铁嵌入涡轮叶片,在管道外壳安装光纤磁敏电磁流量计,当叶片转动,磁铁处于光纤电磁流量计正下方时,输出光脉冲信号。光脉冲信号通过光纤传入到安全距离以外的二次仪表中,经电路信号处理就可以得到涡轮转速和两个涡轮叶片之间相位差。当涡轮结构一定时,容积流量正比于涡轮的转速,两个涡轮叶片的相位差正比于电磁流量计。

    按照本文提出的电磁流量计测量原理,试制完成了口径为Dg50的原理样机。初步的单介质(喷气燃料)实验表明,两涡轮的相位差与电磁流量计在一定流量范围内呈线性关系;涡轮的频率与体积 流量呈线形关系。具有良好的重复性。标定实验工作还有待于应用称重法在水和喷气燃料两种介质分别在相同的流态下进行,从而建立实用的电磁流量计测量模型。

    光纤电磁流量计与以电为基础的电磁流量计相比有着本质的区别,它用光作为敏感信息的载体,用光缆作为信息传输介质,因此具有电绝缘、抗电磁干扰、非侵入性、高灵敏度等特点,特别适用于轻质油品等易燃、易爆介质的电磁流量计测量。因此,光纤电磁流量计计在石油化工等行业有着广大应用前景。

 

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