非满管电磁流景计

电磁流量计从20世纪50年代商品化以来一直用于测量满管 流量，直到90年代初期，Fischer & Porte:首先研制出‘r非满管 电磁流量计:这种仪表由两部分组成，一是安装在管道上的传感 器.二是由微处理器控制的转换器，即可就地指示，又可远传显示和控制。从外观上看，它与普通电磁流量计并没有什么不同， 同样具有尤可动部件、无阻流件、压损极小、线性输出和范围度 宽等优点。     与普通电磁流量计只有在直径方向一对检测电极不同，非满管电磁流量计的流量传感器的测量管中央同一圆周上，水平轴及 其下半圆周分别安装有3对电极E,, E2和E3，上下两励磁线圈可以分别接成串励和反励两种模式。    设电极E,装在管道中间直径位置，E:在20%直径高度位置，E，在10%直径高度位置。现在只考虑电极E，和E:的作用 原理，电极E3和E2一样。     当传感器工作在串励模式时，磁场如图7-14a所示，和普通电磁流量计一样，电极上得到的电动势。与管内流速成正比。如果设满管流时，电极E，和EZ.上得到的电动势e。和。:都标准化 为’`1"，则当管内介质液面下降时，电动势信号，:和e:相对于 同等流量就要增加，如图7-15所示。当液面下降到50%高度时，电极E1 .F-.的信号将增加到“2"。液面低于50%高度时，电极E1 将因测不到电信号而失去作用。同理，电极E:和E3上的信号也 随管内液面高度而变化，但电极E2最低可测20%液面高度，电极E3最低可测10%液面高度c     可见，串励模式时，传感器所提供的信号包含了管内流速的信息( 当传感器T作在反励模式时，磁场如图7-14b所示，由于上下两励磁线圈反向励磁，当流体充满测量管道时，磁场分布和流 动分布都是对称的，所以电极El上得到的电势信号为‘℃”。当 测量管内液面下降时，管道上半部分的流体对电动势信号的贡献减少.而下半部分仍保持原值，结果是电极E.上得到的信号不 为零。管内流体液面越低(>50%). E，上得到的信号就越大。 同样的原理可应用于电极E2和E,。由于它们的安装位置不在测量管中间，所以即使流体充满管道时，E:和E3上的电动势信号 也不为零，但其值总随液面高度的变化而变化。     可见，反励模式时，传感器所提供的信号包含了管内液面高 度的信息。     测量时，两个相位相差900的方波电流信号(如图7-16所示)分别控制两个励磁线圈WE:和WE2，从而获得串励和反励模式的连续切换。流量信号的测量.总是在每个励磁模式的最后 1/3控制阶段进行。可测高于测量管内径10%液位的流量，测量 误差小于1.5%FSr     继Fischer & Porte:以后，东芝、Krohne等公司也相继提出 非满管电磁流量计，且测最原理有所不同，如Krohne的非满管电磁流量计，用离测量管底部0.1D高度的一对电极测量流速， 在衬里背面置有多块大面积电极，以相似于电容液位计原理检测 测量管内液位高度，从而求得非满管流量。测量准确度一般可达 1I%FS(流速大于1m/s)o