液體介質(zhì)的電導(dǎo)率及粘度對(duì)于電磁流量計(jì)影響情況的問(wèn)答
問(wèn):所測(cè)量的液體介質(zhì)的電導(dǎo)率對(duì)于電磁流量計(jì)到底有怎么樣的影響?
答:電磁流量計(jì)是運(yùn)用電導(dǎo)率均勻的液體,在磁場(chǎng)B中內(nèi)徑為D,管內(nèi)以流速V流動(dòng)時(shí),按法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電勢(shì)E=K·B·D·V(式中K為常數(shù))來(lái)工作的。在該基本公式中感應(yīng)電勢(shì)E不受電導(dǎo)率和液體溫度、壓力、密度、粘度的直接影響。但實(shí)際上電導(dǎo)率還因以下原因受到影響:
1.電導(dǎo)率降低,流動(dòng)噪聲增加,輸出信號(hào)不穩(wěn)定。
2.感應(yīng)電勢(shì)受連接流量傳感器相鄰金屬管道短路效應(yīng)影響,電導(dǎo)率增加流量輸出信號(hào)下降。近年來(lái)流量傳感器趨向小型化,法蘭間長(zhǎng)度更短,此效應(yīng)更為明顯。儀表(電磁流量計(jì)、明渠流量計(jì))的電導(dǎo)率影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其中 C社DN15儀表電導(dǎo)率5~20,000μS/cm間變動(dòng),示值變化高達(dá)2.8%。
3.液體產(chǎn)生的渦電流對(duì)磁場(chǎng)的影響。液體電導(dǎo)率過(guò)大,液體中渦電流所產(chǎn)生二次磁場(chǎng)作用到主磁場(chǎng)
,其影響就不用忽視。液態(tài)金屬電導(dǎo)率非常高(如20℃水銀為1×104S/cm),通用的電磁流量計(jì)就無(wú)法測(cè)量,必須用直流磁場(chǎng)型專(zhuān)用電磁流量計(jì)。通用電磁流量計(jì)可進(jìn)行測(cè)量液體的極限電導(dǎo)率為1×10-6S/cm數(shù)量級(jí),若為通常任何濃度離子性電解質(zhì)電導(dǎo)率(如飽和食鹽水約為2×10-1S/cm)高于此值,不受渦電流對(duì)磁場(chǎng)的影響。
問(wèn):所測(cè)的液體黏度對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響
液體黏度變化的影響實(shí)質(zhì)上是黏度變化引起流速分布廓形變化的影響。流動(dòng)從紊流(雷諾數(shù)Re>8000)轉(zhuǎn)變到層流(Re<2000)流速分布變化較大,從而引起流量示值得偏移。理論上若是軸對(duì)稱(chēng)流動(dòng)于點(diǎn)電極和均勻磁場(chǎng)模式下,流速分布不影響感應(yīng)電勢(shì)。但實(shí)際上即使在前置直管段長(zhǎng)度充分的軸對(duì)稱(chēng)流,流動(dòng)于具有小面積(不是理論上的點(diǎn))電極和不均勻磁場(chǎng),軸對(duì)稱(chēng)流的流速分布變化,還會(huì)產(chǎn)生示值偏離。制造廠儀表在Re數(shù)變動(dòng)下流量示值偏離的實(shí)測(cè)例。然而從紊流到層流的流動(dòng)轉(zhuǎn)變時(shí)的流速很低,遠(yuǎn)離流程工業(yè)低黏度液體常用流速,例如測(cè)DN400水,Re=2000時(shí),流速僅0.004m/s,可不必介意,但是,若小口徑儀表在低流速時(shí)誤差偏大,作分析時(shí)應(yīng)考慮這一因素