С переменным магнитным полем

 

В преобразователе ЭМР столб жидкости между электродами и выводы электродов, замкнутые через измерительный прибор, образуют контур, в котором, как в обмотке трансформатора, переменное магнитное поле наводит трансформаторную ЭДС, не зависящую от скорости движения жидкости (расхода). Эта ЭДС равна , где S – площадь контура, перпендикулярного магнитному полю. Из этого выражения видно, что трансформаторная ЭДС пропорциональна частоте тока и сдвинута по фазе относительно полезного сигнала на угол 90°. При снижении частоты до 10 Гц трансформаторную ЭДС удается свести к минимуму. Однако снижение частоты значительно усложняет прибор. Получили распространение ЭМР, работающие на промышленной частоте (50 Гц).

Для исключения трансформаторной ЭДС используют различные способы.

Один из способов (рис. 2.19, а) заключается в применении двух индукционных преобразователей (с самостоятельными магнитами), включенных таким образом, что магнитные поля в них направлены в противоположные стороны. Дополнительные ЭДС взаимоиндукции при этом (как равные по величине и по фазе, но противоположные по направлению) взаимно уничтожаются в первичной обмотке выходного трансформатора.

На рис. 2.19, б показан способ компенсации трансформаторной ЭДС с использованием фазовращателя и делителя напряжения. Изменяя сопротивление резистора , включенного в одно из плеч фазовращателя, добиваются совпадения фаз трансформаторной ЭДС и напряжения, подаваемого на делитель .

С делителя снимается напряжение, равное по величине и фазе, на про­тивоположное по направлению трансформаторной ЭДС.

Комплект общепромышленного ЭМР состоит из преобразователя расхода и измерительного блока. Конструктивно преобразователь включает два узла – трубу и электромагнит. Преобразователь содержит также контур для уменьшения трансформаторной ЭДС.

Усиление и унифицирование электрических сигналов, поступающих с преобразователя расходомера, осуществляется в измерительном блоке. Наличие унифицированного электрического выходного сигнала позволяет применять различные вторичные приборы контроля.

Электромагнитные расходомеры имеют ряд преимуществ. Прежде всего, они практически безынерционны, что очень важно при измерении быстро меняющихся расходов и при использовании в системах автоматического регулирования. На результат измерения не влияет наличие взвешенных частиц в жидкости и пу­зырьков газа. Показания расходомера не зависят от свойств контролируемой жидкости (вязкость, плотность) и характера потока (ламинарный, турбулентный).

 

 

 

Рис. 2.19. Схемы компенсации трансформаторной ЭДС:

а – с двумя индукционными преобразователями; б – с фазовращателем и делителем напряжения

 

При соответствующем подборе материала при применении антикоррозионных и других покрытий электромагнитные расходомеры можно применять для измерения расхода агрессивных жидкостей, а также жидкостей и паст с абразивными свойствами. Вследствие линейной зависимости возникающей ЭДС от расхода шкала вторичного прибора линейная.

Электромагнитные расходомеры (рис. 2.20, рис. 2.21) обеспечивают измерение расхода в диапазоне 1 – 2500 м³/ч при трубопроводах с внутренним диаметром от 3 мм до 1 м и более, линейной скорости движения  от 0, 6 до 10 м/с. Погрешность электромагнитных расходомеров ±1, 0 – 1, 5 %.

 

 

Рис. 2.20. Общий вид расходомера:

1 – индикатор; 2 – измерительный блок; 3 – преобразователь расхода электромагнитный; 4 – гермоввод кабеля питания; 5 – гермоввод связи; 6 – клемма защитного заземления (зануления)

 

Типоряд выпускаемых расходомеров Dy, мм 10, 20, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 150, 200.

Основные  характеристики  ЭМР «Взлёт ЭР»:

динамический диапазон измерения расхода 1: 200;

относительная погрешность измерения расхода, % ±(1, 0 - 2, 0);

температурный диапазон жидкости, °С      от минус 10 до 150;

наибольшее давление в трубопроводе, МПа 2, 5;

температура окружающей среды, °С         от 5 до 50;

футеровка датчика                                       фторопласт;

питание                                                36(220) В 50 Гц;

степень защиты                                   IP54;

межповерочный интервал                           4 года.

Прибор имеет импульсный выход для вывода результата измерения среднего объемного расхода жидкости в виде импульсной последовательности типа «меандр» с нормированным весом импульса, частота следования которой пропорциональна текущему значению расхода. Допустимая частота работы импульсного выхода расходомера находится в пределах 0, 1…1500 Гц. Константа преобразования импульсного выхода К_р, определяющая вес импульса, устанавливается при выпуске из производства в соответствии с заказом в пределах от 0, 01 до 10 000 с дискретом 0, 01. Для определения значения К_р с учетом максимального значения расхода в трубопроводе, где будет устанавливаться расходомер, а также частотных свойств приемника импульсного сигнала можно воспользоваться формулой:

,

где     F – максимально допустимая для приемника частота следования импуль- сов расходомера;

     Q_макс – максимальное значение расхода в трубопроводе;

t_u – минимально допустимая для приемника длительность импульсов расходомера.

По умолчанию устанавливается К_р, указанное в табл.2.1.

Таблица 2.1

Dy, мм	10	20	32	40	50	65	80	100	150	200
Кр	1600	400	160	100	65	40	25	15	7	4

 

 

Рис. 2.21. Структурная схема расходомера «ВзлётЭР» (ЭСРВ-110)

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: