非滿管電磁流景計

電磁流量計從20世紀50年代商品化以來一直用于測量滿管 流量，直到90年代初期，Fischer & Porte:首先研制出‘r非滿管 電磁流量計:這種儀表由兩部分組成，一是安裝在管道上的傳感 器.二是由微處理器控制的轉換器，即可就地指示，又可遠傳顯示和控制。從外觀上看，它與普通電磁流量計并沒有什么不同， 同樣具有尤可動部件、無阻流件、壓損極小、線性輸出和范圍度 寬等優點。     與普通電磁流量計只有在直徑方向一對檢測電極不同，非滿管電磁流量計的流量傳感器的測量管中央同一圓周上，水平軸及 其下半圓周分別安裝有3對電極E,, E2和E3，上下兩勵磁線圈可以分別接成串勵和反勵兩種模式。    設電極E,裝在管道中間直徑位置，E:在20%直徑高度位置，E，在10%直徑高度位置?，F在只考慮電極E，和E:的作用 原理，電極E3和E2一樣。     當傳感器工作在串勵模式時，磁場如圖7-14a所示，和普通電磁流量計一樣，電極上得到的電動勢。與管內流速成正比。如果設滿管流時，電極E，和EZ.上得到的電動勢e。和。:都標準化 為’`1"，則當管內介質液面下降時，電動勢信號，:和e:相對于 同等流量就要增加，如圖7-15所示。當液面下降到50%高度時，電極E1 .F-.的信號將增加到“2"。液面低于50%高度時，電極E1 將因測不到電信號而失去作用。同理，電極E:和E3上的信號也 隨管內液面高度而變化，但電極E2最低可測20%液面高度，電極E3最低可測10%液面高度c     可見，串勵模式時，傳感器所提供的信號包含了管內流速的信息( 當傳感器T作在反勵模式時，磁場如圖7-14b所示，由于上下兩勵磁線圈反向勵磁，當流體充滿測量管道時，磁場分布和流 動分布都是對稱的，所以電極El上得到的電勢信號為‘℃”。當 測量管內液面下降時，管道上半部分的流體對電動勢信號的貢獻減少.而下半部分仍保持原值，結果是電極E.上得到的信號不 為零。管內流體液面越低(>50%). E，上得到的信號就越大。 同樣的原理可應用于電極E2和E,。由于它們的安裝位置不在測量管中間，所以即使流體充滿管道時，E:和E3上的電動勢信號 也不為零，但其值總隨液面高度的變化而變化。     可見，反勵模式時，傳感器所提供的信號包含了管內液面高 度的信息。     測量時，兩個相位相差900的方波電流信號(如圖7-16所示)分別控制兩個勵磁線圈WE:和WE2，從而獲得串勵和反勵模式的連續切換。流量信號的測量.總是在每個勵磁模式的最后 1/3控制階段進行。可測高于測量管內徑10%液位的流量，測量 誤差小于1.5%FSr     繼Fischer & Porte:以后，東芝、Krohne等公司也相繼提出 非滿管電磁流量計，且測最原理有所不同，如Krohne的非滿管電磁流量計，用離測量管底部0.1D高度的一對電極測量流速， 在襯里背面置有多塊大面積電極，以相似于電容液位計原理檢測 測量管內液位高度，從而求得非滿管流量。測量準確度一般可達 1I%FS(流速大于1m/s)o