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技術文章

克拉克流量計的結構組成與原理

閱讀:1581          發(fā)布時間:2020-10-14

克拉克流量計結構上,克拉克流量計由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。

傳感器安裝在工業(yè)過程管道上,它的作用是將流進管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號,并通過傳輸線將此信號送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠的地方,它將傳感器送來的流量信號進行放大,并轉(zhuǎn)換成流量信號成正比的標準電信號輸出,以進行顯示,累積和調(diào)節(jié)控制。

克拉克流量計.

如按激磁電流方式劃分,有直流激磁、交流激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。幾種激磁方式的波形。按輸出信號連線和激磁(或電源)連線的制式分類,有四線制和二線制。按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類,有分離型和一體型。

按流量傳感器與管道連接方法分類,

有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。

按流量傳感器電極是否與被測液體接觸分類,

有接觸型和非接觸 型。按流量傳感器結構分類,有短管型和插入型。

按用途分類,有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。

克拉克流量計——基本原理

(一)測量原理根據(jù)法拉第電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切割磁力線

時,在導體的兩端即產(chǎn)生感生電勢e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應強度b,導體在磁場內(nèi)的長度l及導體的運動速度u成正比,如果b,l,u三者互相垂直,則e=blu(3-35) 與此相仿在磁感應強度為b的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為d的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速u流動時,導電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布,兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動勢

e=bd(3-36) 式中,為管道截面上的平均流速.

由此可得管道的體積流量為:qv=πduˉ=(3-37) 

由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和測量管內(nèi)徑d成線性關系,與磁場的磁感應強度b成反比,與其它物理參數(shù)無關.

這就是克拉克流量計的測量原理. 

需要說明的是,要使式(3—37)嚴格成立,必須使測量條件滿足下列假定: 

①磁場是均勻分布的恒定磁場

1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響; 

2、測量管內(nèi)*流動部件,無壓損,直管段要求較低; 

3、系列公稱通徑dn15~dn30004、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩(wěn)定、J確度高。

流量范圍度可達1500:1; 

5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型; 

6、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器,2x16lcd顯示,參數(shù)設定方便,編程可靠; 

7、流量計為雙向測量系統(tǒng),內(nèi)裝三個積算器:正向總量、反向總量及差值總量;

可顯示.莊、反流量,并具有多種輸出:電流、脈沖、數(shù)字通訊、hart; 

8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(smt),具有自檢和自診斷功能; 

傳感器襯里和電極材料有多種選擇;

 

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