电磁流量计涡街流量计的流量测量原理
电磁流量计和涡街流量计是两种常见的流量测量仪表,它们各自具有独特的测量原理和特点。本文将详细介绍电磁流量计和涡街流量计的流量测量原理,以便读者更好地了解这两种流量计的工作原理。
一、电磁流量计的流量测量原理
电磁流量计是一种利用法拉第电磁感应定律进行流量测量的仪表。其基本原理是:当导体在磁场中运动时,导体中的自由电荷会受到洛伦兹力的作用,从而在导体两端产生电动势。根据法拉第电磁感应定律,电动势的大小与导体在磁场中运动的速度和导体长度成正比。
电磁流量计的测量原理如下:
- 结构组成
电磁流量计主要由测量管、电极、励磁线圈、信号处理电路等部分组成。测量管为非磁性材料制成,内壁光滑,两端为法兰连接。电极分别安装在测量管两端,与励磁线圈相连接。
- 测量原理
(1)磁场产生:励磁线圈通电后,在测量管内产生一个与测量管轴线垂直的磁场。
(2)流量测量:当流体通过测量管时,流体中的带电粒子在磁场作用下,会受到洛伦兹力的作用,产生电动势。根据法拉第电磁感应定律,电动势的大小与流体流速成正比。
(3)信号采集:电极将产生的电动势转换为电信号,经信号处理电路处理后,输出与流量成正比的信号。
- 优点
(1)测量范围广:电磁流量计适用于各种导电流体,如水、酸、碱、盐溶液等。
(2)精度高:电磁流量计具有较高的测量精度,可达±0.5%。
(3)无阻流部件:电磁流量计测量时,流体不受任何阻碍,不会产生压力损失。
二、涡街流量计的流量测量原理
涡街流量计是一种利用涡街效应进行流量测量的仪表。其基本原理是:当流体流经一个周期性变化的收缩段时,会在收缩段下游形成一系列稳定的、同频率的涡街。根据斯特劳哈数(斯特劳哈数是涡街流量计的重要参数,表示涡街频率与流体流速的关系),可以计算出流体的流速。
涡街流量计的测量原理如下:
- 结构组成
涡街流量计主要由收缩段、扩张段、涡街发生体、传感器、信号处理电路等部分组成。收缩段和扩张段用于改变流体的流速分布,涡街发生体用于产生涡街,传感器用于检测涡街频率,信号处理电路用于将涡街频率转换为流量信号。
- 测量原理
(1)涡街产生:当流体流经收缩段时,流速增大,压力降低,从而在收缩段下游形成涡街。
(2)涡街检测:传感器检测涡街频率,根据斯特劳哈数计算出流体流速。
(3)流量计算:根据流速和管道截面积,计算出流体流量。
- 优点
(1)测量范围广:涡街流量计适用于各种非导电流体,如空气、天然气、蒸汽等。
(2)精度高:涡街流量计具有较高的测量精度,可达±1%。
(3)无阻流部件:涡街流量计测量时,流体不受任何阻碍,不会产生压力损失。
三、总结
电磁流量计和涡街流量计是两种常见的流量测量仪表,它们具有不同的测量原理和特点。电磁流量计适用于导电流体,具有测量范围广、精度高等优点;涡街流量计适用于非导电流体,具有测量范围广、精度高等优点。在实际应用中,应根据测量对象和需求选择合适的流量计。
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