涡街式电磁流量计的工作原理是什么?

涡街式电磁流量计是一种常用的流量测量仪表,广泛应用于工业生产、环境保护、能源管理等领域。它具有结构简单、测量精度高、抗干扰能力强等特点。本文将详细介绍涡街式电磁流量计的工作原理。

一、涡街式电磁流量计的原理概述

涡街式电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律和斯特劳哈尔数原理设计的。其基本原理是:当流体通过一个特定形状的节流装置时,在节流装置下游形成一系列稳定的、有规律的涡街。这些涡街在节流装置两侧的电极上产生交变电磁场,从而在电极上感应出与流量成正比的电压信号。

二、涡街式电磁流量计的构成

涡街式电磁流量计主要由以下几个部分组成:

  1. 流体通道:包括节流装置和电极。节流装置通常采用圆柱形或三角形的结构,以产生稳定的涡街;电极位于节流装置的两侧,用于感应涡街产生的电磁场。

  2. 传感器:将涡街产生的交变电磁场转换为电压信号,并将信号传输至转换器。

  3. 转换器:将传感器输出的电压信号转换为流量信号,并通过显示装置显示或输出。

  4. 显示装置:将转换器输出的流量信号以数字或模拟形式显示出来。

三、涡街式电磁流量计的工作原理

  1. 涡街的产生

当流体通过节流装置时,由于节流装置的形状和流体速度的变化,流体在节流装置下游形成一系列稳定的、有规律的涡街。这些涡街在节流装置两侧的电极上产生交变电磁场。


  1. 电磁感应

根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势。在涡街式电磁流量计中,电极作为导体,在涡街产生的交变电磁场中运动,从而在电极上产生感应电动势。


  1. 电压信号的检测

涡街产生的交变电磁场在电极上感应出的电压信号,通过传感器转换为电压信号。电压信号的频率与涡街的频率成正比,而涡街的频率与流量成正比。


  1. 流量的计算

根据斯特劳哈尔数原理,涡街的频率与流量之间存在一定的关系。通过测量电压信号的频率,即可计算出流体的流量。

四、涡街式电磁流量计的特点

  1. 测量精度高:涡街式电磁流量计具有很高的测量精度,可达±0.5%。

  2. 抗干扰能力强:涡街式电磁流量计采用电磁感应原理,对电磁干扰具有较强的抗干扰能力。

  3. 结构简单:涡街式电磁流量计的构成简单,易于安装和维护。

  4. 适用范围广:涡街式电磁流量计适用于各种液体、气体和蒸汽的流量测量。

总之,涡街式电磁流量计是一种具有广泛应用前景的流量测量仪表。其工作原理简单、测量精度高、抗干扰能力强,为工业生产、环境保护、能源管理等领域提供了可靠的流量测量手段。

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