智能液體流量計工作原理

智能液體流量計是根據法拉*電磁感應定（dìng）律進行流量測量的流量計。智能液體流量計的優（yōu）點是壓損*小，可測（cè）流量範圍大。*大流量與*小流量的比值一般（bān）為20：1以上，適用的工業管徑範圍寬，*大可達3m，輸出信號和被測流量成線性，精確度較高，可（kě）測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶（róng）液、水、汙水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿（jiāng）等（děng）的流體流量。但它不能測量氣（qì）體、蒸汽以及純（chún）淨水的流量。

當導體在磁（cí）場中作切割磁力線運動時，在導體中會產生感應電勢，感應電勢的大小與導體在磁場中的有效長度及（jí）導體在磁（cí）場中作垂（chuí）直於磁場方向運動的速度成正比。同（tóng）理，導電流體在（zài）磁（cí）場中作垂直方向（xiàng）流動而切割磁感應力線時（shí），也會在管道（dào）兩邊（biān）的電*上產生（shēng）感應電勢。感應電勢的方（fāng）向由右手定則判定，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（ér）體積流量qv等（děng）於流體的流速v與管道截麵積（πD²）/4的乘積，將式（1）代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex －－－式（2）

由上式可知，在管道（dào）直徑D己定且保（bǎo）持磁感（gǎn）應強（qiáng）度B不變時，被測體積流量與感應電勢呈線性關係。若在（zài）管道兩側各插入一根電*，就可引入感應（yīng）電勢Ex，測量此電（diàn）勢的大小，就可（kě）求得（dé）體（tǐ）積流（liú）量。

據法拉*電磁感（gǎn）應原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁（bì）上安（ān）裝了一對檢測電*，當導電液體沿測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產生感應電勢，此感應電勢由兩（liǎng）個檢測（cè）電*檢出，數值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中：

E－感應電勢；

K－與磁（cí）場分布及軸向長度有關的（de）係數；

B－磁感應強（qiáng）度；

V－導電液體平均流速；

D－電*間距；（測量管內直徑）

傳（chuán）感器將感應電勢E作為流量信號，傳送到轉換（huàn）器，經放大，變換濾波等信號處理後，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出，報警（jǐng）輸出及頻率輸出，並設有RS－485等通（tōng）訊接口，並支持HART和MODBUS協（xié）議（yì）。

注：不同（tóng）智能液體流量計（jì）參數略有差異，使（shǐ）用時請（qǐng）務必查看說（shuō）明書。

根據法拉*電磁感應定律，在磁感（gǎn）應強度為B的均勻（yún）磁場中，垂直於磁場方向放一（yī）個內徑為D的不導（dǎo）磁管道，當導電液體在管道中以流速v流動時，導電流體就切（qiē）割磁力線.如果在（zài）管道截麵上垂直於磁場的直徑兩端安（ān）裝一對電*則可以證明，隻要管道內流速分布為軸對稱分布，兩（liǎng）電*之間產生感生電（diàn）動勢：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截麵上的平均流速，k為儀表常（cháng）數。由此可得管道的體積流（liú）量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見，體積流量qv與感應電（diàn）動勢e和（hé）測量（liàng）管內徑D成線性關係，與磁場（chǎng）的（de）磁感應強度B成反比，與其它物理參數無關。這就是智能液（yè）體流量計的測量原理。

需要說明的是，要使式(3-37)嚴格成立，必須使智能液體流量計測量條件滿足下列假（jiǎ）定：

①磁場是均勻分布的恒定磁場;

②被測流體的流速軸對稱分布;

③被測液體是非磁性的;

④被測（cè）液體的電導率均勻且各向同性（xìng）。

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