关于自动化仪表流量计的原理、应用与发展
时间：2022-07-01 04:08:06
[摘要]随着市场经济和科学技术的不断发展，自动化仪表技术也得到了飞速的发展，其中流量计对我国工业产生了巨大的影响。流量计是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律即导体通过磁场切割电磁线产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。电磁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。
中图分类号：P634.3+6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0280-01
工业在自动化仪表的过去得到了长足的发展，通过一段时间的发展，我国自动化仪表已经得到了广泛的应用，自动化仪表的出现对于传统仪器仪表提出了挑战，自动化仪表具有体积小、功能强、功耗低等优势，一经打入市场，立刻在各个领域得到了广泛地应用。近些年，仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理及系统控制等多方面取得进展。本文对自动化仪表流量计的应用与发展做了简单的讨论。
一、技术原理
流量计适用于各种导电液体，流量计是一种智能型的电磁感应式流量仪表，流量计其基于法拉第电磁感应定律的测量原理，即当导电液体流过HLDB电磁流量计时，导体中会产生感应电动势，其感应电动势方程：导电液体以速度V流过垂直于流动方向磁场，导电性液体流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触电极检出，并通过电缆传送至转换器智能化处理，然后LCD显示测量值或转换成标准信号4～20 mA输出.
二、流量计的应用
1：适合所有导电率大于5μs/c m液体流量检测.导电率变化不影响性能的改变。
2：流量计具有长期的高测量精度，实际上不受流体物理特性的影响。
3：投运方便，流量计按O-10m/s范围自动设定，无需更改测量量程。
4：所有与被测介质接触的部件均具有良好的抗腐蚀l生和耐磨性，适用范围广。
5：管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。
6：测量结果与流速分布，流体压力，温度，密度，粘度等物理参数无关。
7：在现场可根据用户实际需要在线修改量程。
8：高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂。
9：全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150：1。
10：内部具有三个积算器可分别显示正向累计反向累计量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录掉电时间。
11：具有4-20mA，RS485，RS232，Hart和Modbus等通讯信号输出。
12：具有自检与自论断功能。
13：流量计使用方便，安装后只需接上电源，不需其它任何操作，即可输出标准信号，便于非专业人员使用，无机械可动部件，平时无需维护。
除了可以测量一般导电液体的流量外还可以用于测量强酸、强碱等强腐蚀性液体和均匀含有液固两相悬浮的液体如泥浆、矿浆、纸浆等电磁流量计特别设计了带背光宽温的中文液晶显示器功能齐全实用、显示直观、操作使用方便可以减少其他电磁流量计英文菜单所带来的不便。电磁流量计在满足现场显示的同时还可以输出4-20mA电流信号供记录、调节和控制用现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。可以用于测量酸、碱、盐溶液、水煤浆、矿浆、砂浆灰泥、纸浆、树脂、橡胶乳、合成纤维浆和感光乳胶等各种悬浮物、气化汽和粘性物质的流量。电磁流量计密封性能好还可用于自来水和地下水道系统。而且测量过程不与流体接触适于制药、生物化学和食品工业。
三、流量计的发展
我国开展近代流量测量技术的工作比较晚，早期所需的流量仪表均从国外进口，直到20世纪30年代中期才出现光华精密机械厂所制造的家用水表，50年代有了新成仪表厂（上海仪表厂前身）所开发的文丘里管流量计.60年代开始涡轮、电磁流量计的生产。至今，我国已形成一个相当规模从事流量测量技术与仪表研究开发和生产的产业，从事流量仪表研究和生产的单位超过230家。我国现有产品的品种、规格、精确度和可靠性尚不能满足国内市场的需求，一些新型的流量计，如涡街流量计、旋进旋涡流量计、射流流量计等的技术水平与国际先进水平有较大的差距，超声波流量计的研究与开发还处于起步阶段，形成了低档产品过剩、高档产品依赖进口的局面。随着国内市场的国际化加入，我国流量仪表工业面临着更加严峻的挑战。因此，开展商性能流量仪表的研究、开发及产业化，对促进我国流量仪表的发展，增强产品的国际竞争力，具有十分重要的意义。目前流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究、对外贸易以及日常生活各个领域之中.随着工业生产向自动化方向的发展及人们日常生活发展的需要流量仪表在整个仪表生产中所占比重越来越大.资料表明在不同的工业部门中所使用的流量仪表占整个仪表总数的1530。流量仪表的配备很大程度上直接影响企业的经营与成本核算目前国内外投入使用的流量计有百十多个品种。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种流量仪表能适用所有流量测量的场合每种产品都有它特定的适用性也都有它的局限性。由于流量测量条件的复杂性以及科学技术的迅速发展。人们对流量计量提出更新更高的要求。流量计量的现况远不能满足生产生活的需要。还有大量的技术问题有待进一步研究解决。目前主要存在的问题如下流量仪表的品种、规格、准确度和可靠性尚不能完全满足要求。特别对腐蚀l生流体、脏污流体、高粘性流体、多相流体、特大流量、微小流量等的测量问题。有待发展有效的测量手段.流量标准装置不能满足流量计检定要求尤其是缺乏现场进行实时检定流量计的技术手段。针对上述问题。随着科学技术的发展人们利用最新的技术成果研制新型流量计将超声波、激光、电磁、核技术及微计算机等新技术引入流量计量领域使得无接触无活动部件间接测量技术大大发流量传感器趋向电子化、数字化、多功能化为流量计量开拓新的领域。新型流量计已具有量程比宽、智能化、可靠性高、价格低廉、维修方便的特点。
