硝酸流量計的原理圖

一、工作原理

硝酸流量計（jì）是根據法拉*電磁感應定律進行流量測量的流量計。硝酸流量計的（de）優點是壓損*小，可測流量範圍大。*大流量與（yǔ）*小流量的比值一般為（wéi）20：1以上，適用的工業管徑範圍寬，*大可（kě）達3m，輸出信號和被測流量成線性，精確度較高，可測量（liàng）電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、汙水、腐蝕（shí）性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測（cè）量氣體、蒸汽以及純淨水的流（liú）量。

當導體在磁場中作切割磁（cí）力線運動時，在導體中會產生感應電勢（shì），感應電勢的大小與導（dǎo）體在磁場中的有效長度及導體在磁場中作垂直於磁場方向運動的速度成正比。同理，導電流體在磁場中（zhōng）作垂直方向流動而切割磁感應力（lì）線時，也（yě）會在管道兩邊的電*上產（chǎn）生感應（yīng）電勢。感（gǎn）應電勢的方向由右（yòu）手定則判定，感應電勢的大小由下式確定：

Ex=BDv－－－式（1）

式中Ex-感應電勢，V；

　　B-磁感應強度，T

　　D-管道（dào）內徑，m

　　v-液體的平均流速，m/s

然而體積流量qv等於（yú）流體的流（liú）速v與管道截麵積（πD2）/4的乘（chéng）積，將式（1）代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex －－－式（2）

由上（shàng）式可知，在（zài）管道直徑D己定且（qiě）保持（chí）磁感應強度B不變時（shí），被（bèi）測體積流量與感應電勢呈線性關係。若在管道兩側各插入一根電*，就可引入（rù）感（gǎn）應電勢Ex，測量（liàng）此電（diàn）勢的大小（xiǎo），就可求得體（tǐ）積流量。

據（jù）法拉*電磁感（gǎn）應原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電*，當導電液體沿（yán）測量管軸線運動時，導電液體切割磁力（lì）線產生（shēng）感應電勢，此感應電勢由兩個檢測電*檢出（chū），數值大小與流速（sù）成正（zhèng）比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中：E－感應（yīng）電勢；

K－與磁場分布及軸向長度有關的係數；

B－磁（cí）感應強度；

V－導電液體平均流速；

D－電*間距；（測量管內直徑）

傳感器將感應電（diàn）勢E作（zuò）為流量信號，傳送到轉換器，經放大，變換濾波等信（xìn）號處理後，用帶背光的點陣式（shì）液（yè）晶顯示瞬時流量（liàng）和累積（jī）流量。轉（zhuǎn）換器有4~20mA輸出，報警輸出（chū）及頻（pín）率輸出，並設有RS－485等（děng）通訊接口（kǒu），並支持HART和MODBUS協議。

注：不同硝酸流量計參數（shù）略有差異，使用時請務必查（chá）看說明（míng）書。

根據法拉*電磁感應（yīng）定律，在（zài）磁感應強度為B的均勻磁場中，垂直於磁場方向放一個內徑為D的不導磁（cí）管道，當（dāng）導電液體在管（guǎn）道中以流速v流動時，導電流體就（jiù）切割磁力線.如果在管道截麵上垂直（zhí）於磁場的直徑兩端安裝一對電*則可以證（zhèng）明（míng），隻要管道內流（liú）速分布（bù）為軸對稱分布，兩電*之間（jiān）產生感（gǎn）生電動勢：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截麵上的平（píng）均流速，k為儀表常數。由此可得管（guǎn）道的體積流量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見，體積流量qv與感應電動勢e和測量（liàng）管內徑D成線性關（guān）係，與磁場的磁感應強度B成反比，與其它（tā）物理參數無關。這就是硝酸流量計的測量（liàng）原理。

需要說明的（de）是（shì），要使式(3-37)嚴格成立（lì），必須使硝酸流量計測量條件滿足下列假定：

①磁場是（shì）均勻分布的恒定磁場;

②被測流體的流速軸（zhóu）對稱分布（bù）;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

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