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插入式电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应定律工作的流速/流量测量仪表。它因其传感器部分像一个“探头”一样
装在插入杆顶端的传感器头部包含一对(或多个)励磁线圈。当线圈通电时,在传感器头部周围垂直于流体流动方向和插入杆轴线的方向上产生一个稳定的磁场(通常是直流脉冲或低频方波)。
被测流体(必须是导电液体)流过这个磁场区域,相当于导电流体在切割磁力线。
根据电磁感应定律,导电流体切割磁力线会在其内部产生感应电动势。这个电动势的方向垂直于磁场方向和流体流动方向。
在传感器头部,位于磁场区域内并与磁场方向垂直的位置上,装有一对(或多对)检测电极。这对电极直接与被测流体接触,用于检测流体所产生的感应电动势。
感应电动势的大小与流体的平均流速成正比。流量转换器(二次仪表)接收到电极检测到的微弱电压信号,经过放大、滤波、计算等处理后,根据公式
!可在生产运作时的状态下,通过专用的插入机构(如带阀门的安装底座)来安装、拆卸、维护或更换传感器,极大减少停机时间和操作成本。很适合无法停产的场合。
对于大管径管道(通常指 DN200/DN8 以上),相比购买一整段昂贵的管道式流量计,插入式只需一个探头及其附件,成本显著降低。
只需在管道上开一个孔并焊接/法兰连接安装底座即可,省去了切割管道、安装法兰短接、吊装大型流量计等复杂工序和费用。
相比于满管式电磁流量计(精度可达 ±0.2%, ±0.5%),插入式流量计的精度通常较低(典型精度在 ±1.0% - ±2.5% 读数,甚至更高)。因为它测量的是管道中某一点(点流速型)或某一小区域(径流速型)的流速,一定要通过标定系数(如“速度剖面系数”)推算整个管道截面的平均流速。流速分布的不对称性、安装的地方(要求前直管段足够长)对精度影响较大。
和所有电磁流量计一样,要求被测流体有充足的电导率(一般 5 μS/cm)。不能测量气体、蒸汽、油品等非导电介质。
需要足够长的前直管段(通常要求前10D后5D,D为管道直径)来保证流体流动充分发展,流速分布稳定对称,以获得最佳精度。安装的地方(插入深度、方向)必须严格按照厂家要求。
对于精度要求稍高的场合,在大多数情况下要在现场或接近现场的测试台上进行湿式标定(用实际流体校准)以获得更准确的速度剖面系数。
插入式电磁流量计是大管径导电液体流量测量中一种极具成本效益且便于在线维护的解决方案。其核心优点是不停流安装和维护,以及在大管径应用中的低成本。然而,用户要接受其相比来说较低的测量精度,并格外的注意其对安装的地方、直管段长度和流体流速分布的严格要求,以确保测量的可靠性。在选择时,应权衡成本、精度要求、安装维护便利性和具体工况条件。
插入式电磁流量计的结构最简单,没有可活动部件,测量数值比较准确,比其他
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影响使用,同时大管道的流量计过于笨重,安装运输极为不便,且价格昂贵,耗能严重等;还有一部分测流仪表用户不易掌握使用和维修技术,难以推广。但是,插入式