電磁流量計的簡(jiǎn)介和精度影響的分析
一、簡(jiǎn)介
隨著(zhù)科技的飛速進(jìn)步也同時(shí)帶動(dòng)了儀表儀器行業(yè)的發(fā)展，雖然電磁流量計的測量原理比較簡(jiǎn)單，運用的是電磁感應技術(shù)，但是電磁流量計真正的大規模應用于生產(chǎn)實(shí)踐還是從是上世紀50~60年代的電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的。華尊儀表的小編來(lái)簡(jiǎn)單介紹下，近來(lái)隨著(zhù)集成電路及數字技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，電磁流量計也進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展的快速跟進(jìn)期，其產(chǎn)品的應用的領(lǐng)域越來(lái)越多，越來(lái)越廣泛。電磁流量計的優(yōu)勢在于其對液體有比較強的適應性，與其它類(lèi)型的儀表相比有更多的適應性和準確度，在現代工業(yè)生產(chǎn)中，它的應用范圍尤其廣，它幾乎是測量液體流量的儀表，如測紙漿用的紙漿電磁流量計，污水處理的污水電磁流量計、自來(lái)水計量用的自來(lái)水電磁流量計等產(chǎn)品在各種不同的工業(yè)環(huán)境中都得到了大量的應用，本文針對于電磁流量計的特點(diǎn)和工作原理，提出該流量計在測量煤漿流量會(huì )產(chǎn)生一定的誤差。我們在此電磁流量計測量時(shí)會(huì )產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行了主要分析，加強技術(shù)改進(jìn)，促使電磁流量計運用到更多的領(lǐng)域和行業(yè)中去。
二、測量的意義
流量測量是一門(mén)迅速發(fā)展的技術(shù)，為了滿(mǎn)足各行各業(yè)、各種工況的各種流體的流量測量需要，儀表研究機構研究開(kāi)發(fā)了各種原理的流量計，制造廠(chǎng)每年都有新型流量計供應市場(chǎng)。過(guò)去難以解決的流量測量問(wèn)題，如今有的獲得了解決。尤其是近30年以來(lái)，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)入流量測量?jì)x表，使流量?jì)x表出現一次飛躍，儀表的功能更加豐富，可靠性得到顯著(zhù)提高，測量*度獲得大幅度的提升，于是0.1級科氏力質(zhì)量流量計、精度度優(yōu)于±0.3%R的電磁流量計等相繼問(wèn)世。據統計，目前市場(chǎng)上能買(mǎi)到的流量計種類(lèi)已達百種以上，各種不同類(lèi)型的流量計相互競爭，并以各自特有的優(yōu)勢占據著(zhù)一定的市場(chǎng)份額。直至今日，凡是被人們應用的類(lèi)型，都是因為它們在某些方面有相對優(yōu)勢，而在競爭中取勝的后起之秀也并非十全十美，不能期望用一種流量計覆蓋所有的應用領(lǐng)域。
三、關(guān)于電磁流量計特點(diǎn)、工作原理和量程范圍
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能源計量用流量計往往跟企業(yè)的效益有直接的聯(lián)系，是進(jìn)行貿易結算的依據，進(jìn)行能源的科學(xué)管理、提高經(jīng)濟效益的重要手段。電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來(lái)測量管內導電介質(zhì)體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術(shù)，實(shí)現數字勵磁，同時(shí)在電磁流量計上采用CAN現場(chǎng)總線(xiàn)。它是由直接接觸管道介質(zhì)的傳感器和上端信號轉換器兩部分構成，是基于法拉第電磁感應定律工作的，用來(lái)測量電導率大于5μs/cm的導電液體的流量，同時(shí)也是一種測量導電介質(zhì)流量的儀表。除了可以測量一般導電液體的流量外，還可以用于測量強酸、強堿等強腐蝕性液體和均勻含有液固兩相懸浮的液體，如泥漿、礦漿、紙漿等。
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電磁流量計的種類(lèi)：
工作原理：是根據法拉第電磁感應原理，再與測量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當導電液體沿測量管軸線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，導電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢。主要有在線(xiàn)和離線(xiàn)校驗兩種。
在線(xiàn)校驗：采用外夾式超聲波流量計對電磁流量計測量的管道進(jìn)行比對校驗，驗證電磁流量計是否偏差過(guò)大。這種方法精度偏低，只能定性的判定結果。
離線(xiàn)檢驗：就是在標定裝置上進(jìn)行檢驗，一般介質(zhì)為水。標定裝置有容積式標準裝置、稱(chēng)重式標準裝置兩大類(lèi)。通過(guò)標定就可以準確地得出被測的電磁流量計精度了。
按流量傳感器與管道連接方式分類(lèi)，有螺紋連接、夾持型(電磁流量計)、法蘭型、衛生型(電磁流量計)、插入型(電磁流量計)。按轉換器與傳感器組裝方式分類(lèi)，有分體型和一體型。
按流量傳感器電極是否與被測液體接觸分類(lèi)，有接觸型和非接觸型。
按流量傳感器結構分類(lèi)，有短管型和插入型（電磁流量計）。
按用途分類(lèi)，有防侵水型、防爆型、衛生型、通用型和用于明渠流量測量的潛水型（明渠流量計）。
電磁流量計按激磁電流方式分為直流激磁，交流激磁，低頻矩形波激磁，雙頻激磁。
電磁流量計按輸出信號連接和激磁(或電源)連線(xiàn)制式分為四線(xiàn)制，二線(xiàn)制。
電磁流量計是應用導電體在磁場(chǎng)中運動(dòng)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，而感應電動(dòng)勢又和流量大小成正比，通過(guò)測電動(dòng)勢來(lái)反映管道流量的原理而制成的。其測量精度和靈敏度都較高。工業(yè)上多用以測量水、礦漿等介質(zhì)的流量?？蓽y較大大管徑達2m，而且壓損極小。但導電率低的介質(zhì)，如氣體、蒸汽等則不能應用。
電磁流量計造價(jià)較高，且信號易受外磁場(chǎng)干擾，影響了在工業(yè)管流測量中的廣泛應用。為此，產(chǎn)品在不斷改進(jìn)更新，向微機化發(fā)展。
在現代工業(yè)生產(chǎn)中，流動(dòng)工質(zhì)的溫度、壓力等運行參數不斷提高，在高溫高壓的情況下，由于材質(zhì)和結構等方面的原因，直接式質(zhì)量流量計的應用遇到困難，而間接式質(zhì)量流量計由于密度計受濕度和壓力適用范圍的限制，往往也不好實(shí)際應用。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的是溫度壓力補償式質(zhì)量流量計?？砂阉醋饕环N間接式質(zhì)量流量計，不是配用密度計，而是利用溫度、壓力與密度間的關(guān)系，用溫度、壓力信號經(jīng)函數運算為密度信號，與容積流量相乘而得到質(zhì)量流量.目前溫度、壓力補償式質(zhì)量流量計雖已實(shí)用化，但當被測介質(zhì)參數變化范圍很大或很迅速時(shí)，正確地補償將很困難或不可能，因此進(jìn)一步研究在實(shí)際生產(chǎn)中適用的質(zhì)量流量計和密度計還是一個(gè)課題。
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E=KBdv，式中：E-電極間的信號電壓(v)；B-磁通密度(T)；d-測量管內徑(m)；V-平均流速(m/s)。K，d為常數，由于勵磁電流是保持恒流的，故B也是常數，則由E=KBdv可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體積Q成線(xiàn)性關(guān)系。因此只要測量出E就可以確定流量Q，這就是電磁流量計的基本工作原理。
該電磁流量計的工作原理可以如下圖所示：
?。ㄋ模╇姶帕髁坑嫷牧砍谭秶?br /> 一般工業(yè)用電磁流量計被測介質(zhì)流速以2-4m/s為宜，在特殊情況下，較低流速應不小于0.2m/s，較高應不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，為防止襯里和電極的過(guò)分磨擦，常用流速應小于3m/s，對于電磁流量計粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著(zhù)的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。
四、電磁流量計流量時(shí)易產(chǎn)生誤差的原因及解決辦法
1.準確度等級。流量計在規定的流量范圍內準確度等級、較大允許誤差應符合表1的規定。流量計誤差表示使用相對示值誤差。
2.引用誤差。對于用于瞬時(shí)流量指示的流量計誤差表示也可使用引用誤差，其較大允許誤差系列應符合表1規定，其檢定結果的標書(shū)中不再給出準確等級，而使用其較大允許誤差表示，且還應在較大允許誤差后標注FS，如±0.5%FS。
3.誤差表示方法和選取原則。在一臺流量計的一次檢定中，應按照準確度等級和引用誤差之中的一種給出流量計誤差表示方法；對于使用相對示值誤差和引用誤差組合表示誤差的流量計，一次檢定中也應統一使用一種方法表示其誤差。
4.重復性。流量計的重復性不得超過(guò)相應準確度等級規定的較大允許誤差值的1/3。電磁測量計的局限性在于其傳感器輸出的訊號比較微弱，只有幾微伏到幾毫伏的電壓，這就說(shuō)明了在安裝電磁流量計時(shí)要具備很高的技術(shù)，同時(shí)被測介質(zhì)與周?chē)h(huán)境對電磁流量計的測量精度也有很大的影響。
不同的介質(zhì)對電磁流量計測量會(huì )有誤差，對現實(shí)工況條件下流量的修定方法，當前瞬時(shí)流量為Q1，K系數為K1時(shí)，要調整當前流量，可以通過(guò)修改當前K系數來(lái)實(shí)現，當實(shí)際想要的流量為Q2時(shí)，就需要修改當前K系數K1的值。
假定新的K系數值為K2，K2就等于實(shí)際想要的流量Q2除以瞬時(shí)流量為Q1，乘以當前的k系數K1。
即：K2=(Q2/Q1)*K1
例：表上顯示當前瞬時(shí)流量為Q1=
3.1821，表內K系數K1=0.831(各個(gè)表不同，實(shí)際想要的流量Q2=3.8258，則可以通過(guò)修改K1來(lái)得到實(shí)際想要的流量即：K2=(Q2/Q1)*K1=（3.8258/3.1821)×0.831=0.999，將得到的K2，重新輸入表中，替代原來(lái)的K1，將得到新的瞬時(shí)流量Q2。
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