“若不能度量,則無法管理。”這是工業(yè)領(lǐng)域的一句口頭禪,尤其適合于流量測量。簡單說來,對流量監(jiān)測的需求越來越多, 常常還要求更高速度和精度的監(jiān)測。有幾個領(lǐng)域中,工業(yè)流量測量很重要,比如生活廢棄物。隨著人們越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù), 為使我們的世界更干凈衛(wèi)生、污染更少,廢棄物的處置和監(jiān)測就變得非常重要。人類消耗著大量的水,隨著全球人口增長, 用水量會越來越大。流量計至關(guān)重要,既能監(jiān)測生活廢水,也是污水處理廠過程控制系統(tǒng)不可或缺的一部分。
圖1. 污水處理廠簡圖
流量計還被用于許多工業(yè)控制過程,包括化學(xué)/制藥、食品飲 料、紙漿造紙等。此類應(yīng)用常常需要在有大量固體存在的情況 下測量流量 — 大部分流量技術(shù)不能輕松勝任這一要求。
輸送計量領(lǐng)域處理兩方之間的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移和支付,需要高端流量 計。實(shí)例之一是通過大型管道系統(tǒng)輸送油品。在這種應(yīng)用中, 流量測量精度隨時間的變化即便很微小,也可能導(dǎo)致某一方損 失或獲得重大利益。
電磁感應(yīng)技術(shù)非常適合液體流量測量
對于液體流量測量,電磁流量計技術(shù)有多種優(yōu)勢。它的傳感器 一般是連接到管道中,其直徑與管道直徑一致,因而測量時不 會干擾或限制介質(zhì)的流動。由于傳感器不是直接浸沒在液體 中,沒有活動部件,因此不存在磨損問題。
電磁方法測量的是體積流量,這意味著測量對流體密度、溫度、 壓力和粘度等參數(shù)的變化不敏感。一旦用水標(biāo)定電磁流量計, 就可以使用它來測量其他類型的導(dǎo)電流體,無需進(jìn)一步標(biāo)定。 這是其他類型流量計所不具備的一個重要優(yōu)勢。
電磁流量計特別適合測量固液兩相介質(zhì),例如泥漿等帶懸浮泥 土、固體顆粒、纖維或粘稠物的高導(dǎo)電率介質(zhì)。它可用于測量 污水、泥漿、礦漿、紙漿、化學(xué)纖維漿及其他介質(zhì)。這使得它 特別適合食品、制藥等行業(yè),利用它可測量玉米糖漿、果汁、 酒類、藥物、血漿及其他許多特殊介質(zhì)。
電磁流量計的工作原理
電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。根據(jù)法拉第 定律,當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器的磁場時,一對電極之間就會產(chǎn)生與體積流量成正比的電動勢,其方向與流向和磁場垂直。電 動勢幅度可表示為:
其中,E 為感生電勢,k 為常數(shù),B 為磁通密度,D 為測量管的內(nèi)徑,v 為測量管內(nèi)的流體在電極截面軸向上的平均速度。