| 罗茨流量计在工业生产过程控制中 | |||||||||||||||||
| 发布时间： 2014/3/14 8:55:30 | |||||||||||||||||
罗茨流量计是—种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度．粘度、密度以及电导率(在一定范围内)的影响．因此，罗茨流量计只需经水标定以后，就可以用来测量其它导电性液体的流量，而不需要附加其它修正． v--------平均流速（m/s）
d--------测量管内径（m）
两线制罗茨流量计在工业生产过程控制中，常常使用具有统一输出电流信号的测量仪表。 4 ~ 20mA直流信号串在直流供电的电源回路中，流量计只有两条传输电缆，这样就成了两线制仪表。两线制仪表可以减少电缆的敷设，统一电源，节约成本，更便于维护和管理。 e--------为电极间的信号电压（v） 罗茨流量计 EMF满度流量时液体流速可在 1~10m/s 。范围内选用，范围是比较宽的；上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建议不超过 5m/s，除非衬里材料能承受液流冲刷，实际应用很少超过 7m/s, 超过 10 m/s 则更为罕见。满度流量的流速下限一般为 1m/s，有些型号仪表为 0.5m/s.有些新建工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系，从测量精度角度考虑，仪表管径应改用小的管径，以异径管连接之。 罗茨流量计 EMF的范围度是比较大的，通常不低于 20 ，带有量程自动切换功能的仪表，可超过 50~100 罗茨流量计介绍 b--------磁通密度（t）
用于有粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速应不低于 2m/ s ，最好提高到 3 -4m/s 或以上，起到自清扫防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体，常用流速应低于 2~3m/s, 以降低对衬里和电极的磨损。 罗茨流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好．因此，可将测置信号直接用转换器线性地转换成标准信号输出，可就地指示，也可远距离传送． 两线制罗茨流量计 两线制罗茨流量计的技术难度在于解决仪表的低功耗问题。它要求仪表的工作电流不大于4mA。首先考虑减低传感器励磁电流，也就是降低磁场强度，减低感应的流量信号的幅度。两线制传感器感应信号流速在 lm / s时感应信号幅度小于 100 胖 v。传感器结构上采用导磁率高、矫顽力小、新型的非晶态磁性材料作为铁心以减少漏磁，提高励磁效率和减小温度变化的影响．对于转换器，应选择低功耗器件和采用高增益、低噪声的电路器件。电路中应采用脉冲调制的隔离措施来为模拟电路及数字电路提供不同的供电电压，以提高其抗干扰性能。 式中k, d为常数，由于励磁电流是恒流的，故b也是常数，则由e=kbdv可知，体积流量q与信号电压e-成正比，即流速感应的信号电压e与体积q成线性关系。因此，只要测量出e就可确定流量q，这是罗茨流量计的基本工作原理。 选定仪表口径不一定与管径相同，应视流量而定。流程工业输送水等粘度不高的液体、管道流速一般是经济流速 1.5 一 3m/s 。罗茨流量计 EMF 用在这样的管道上，传感器口径与管径相同即可。 国内可提供的定型产品的口径从 100 ～ 3000mm,虽然实际应用还是以中小口径居多，但与大部分其他原理流量仪表（如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等）相比，大口径仪表占有较大比重。某企业近万台仪表中，50mm 以下小口径、 65 一 250mm 中口径 300~900mm 大口径 1000mm 以上超大口径分别占 37 ％、 45％、 15 ％和 3 ％。 罗茨流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为b的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电动势e。电动势e正比于磁通量密度b，测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势e（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲，模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。 在测量接近阈值的低电导液体，尽可能选定较低流速（小于 0.5~1m/s ） , 因流速提高流动噪声会增加，而出现输出晃动现象。 由e=kbdv可知，被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动（如层流或者紊流）就不会影响测量结果的。因此说罗茨流量计是一种真正的体积流量计。对于制造商和用户来说，只要用普通的水实际标定后就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量，而不需要任何修正。这是罗茨流量计的一突出优点，是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件，因此几乎没有压力损失，并且有极高的可靠性. 罗茨流量计的量程范围极宽，同一台罗茨流量计的量程比可达1：100．此外，罗茨流量计只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称分布下的流动状态(层流或紊流)无关． 式中： e=kbdv |
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