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電磁流量計的通用傳感器
關鍵字：電磁流量計 日期：2013-1-9 9:40:39
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電磁流量計的通用傳感器
我們把用于封閉管道充滿流體介質測量的電磁流量傳感器稱為通用傳感器。近年新發展的電容式電磁流量計和電磁式水表另外介紹。通用傳感器產品口徑可以從Imrn到3m。如此大范圍不同的口徑，給流量計結構與性能帶來了一些差別，其性能差別主要反映在測量精度方面。表3-6列出現代典型通用傳感器電磁流量計的測量情度等級指標。
從表中可以看出，各公稱通徑的測量精度除了流速大小有差別外，不同通徑也有差別。微小型和大型傳感器的流量計測量精度．顯然比中小型傳感器要低一些。流速大小的測量精度是由儀表靈敏度和噪聲處理能力所決定，造成不同通徑傳感器精度差別的原因在下文進行分析。從流體力學角度考慮，口徑小的微小型傳感器內的流體流動狀態可能是紊流，也可能是層流，低流速時大多數處于層流狀態。測量管直徑小，其內壁粗糙度引起速度分布的變化對測量的影響相對要大。從產品制造角度考慮，微小通徑傳感器加工的尺寸難于保證一致，電極回路的裝配精度難丁控制，尤其是零點值也相對要大一些。零點幅值大的原因是設計制造的傳感器每I m/s流速產生同樣的信號幅度，微小型的磁感應強度商，電極引出回路面積相對變化率要比中小型口徑傳感器大。因此，按電磁感應定律，微小型感應的正交干擾（同相干擾）會比中小型通徑傳感器要大…些。其次，微小通徑的電極直徑小，信號內阻高，往往會引起高的共模干擾。這就要求在應用時，要更好的接地（接流體）。綜合上述影響因素，降低了微小型通徑儀表的測量精度。
對于一大型傳感器，盡管設汁制造的傳感器與中小型具有同樣的每l m/s流速信號幅度，它的磁感應強度要低一些。但是，大型傳感器的電極引出回路面積比較大，其相對變化率也可能比較大。因此，正交干擾硬同相干擾也相對大，也就是零點值相對比較高。更為重要的足，大口徑傳感器測量管的渦電流大，鐵損電流也大，信噪比將會下降，這是使精度降低的重要原因。再者，使用安裝的大口徑傳感器很難滿足儀表前、后的直管段長度要求。也就是說，難以保證傳感器內的流速分布的軸對稱性。總之，和微小型一樣，由于流體測量原理和結構上的問題，同樣影響了大型傳感器測量精度的提高。
微小型傳感器的電極結構只能應用外插式，其襯里材料也只能用注塑工藝的氟塑料和工業陶瓷。大型傳感器的流量計一般都用來測量水或污水，介質的腐蝕性、溫度、壓力、磨耗性的要求較低。所以，通常其襯里材料采用橡膠或聚氨酯橡膠，電極材質一般都采_用含鉬耐酸鋼(如OC17N114M02或316L)材料。
為了適用于不同的T況條件，通用的傳感器在結構上又可分為：
(l)沉浸型
這是符合國際電工委員會IEC標準1EC529 - 76和與之等同的國家標準CB 4208 - 93規定的外殼防護等級的標準中1P67和IP68的要求，請參閱附錄G。沉浸型傳感器一般用于測量水或污水的大口徑流量計，這些流量計的安裝管道通常埋在地下，傳感器經常泡在水中。因此，要求傳感器無論本體、接線裝置以及電纜都應該具有優良的耐水密封性。要求勵磁線圈與測量管的絕緣電阻保持在20Mn以上，勵磁線圈對地的絕緣強度也保證能耐1500V以上的擊穿電壓。符合IP68沉浸型的傳感器其勵磁線圈和接線盒可能使用樹脂膠封處理，成本及價格會有所增加。
(2)衛生型
在食品、醫藥和釀造行業的應用領域，從衛生的角度出發，其工藝過程中需要定期地使用高溫蒸氣塒工藝管線和儀表進行清洗消毒，并H包括流量計傳感器在內的管線接頭部位不能有殘留的介質，以防細菌繁殖。岡此，國際酪農聯盟IDF( LntemationDajry Federalion)規定了食品工業管道標準的快速接頭形式。生型流量計傳感器就使用符合規定的LDF接頭或卡箍型結構的連接接頭。同時，為了承受經常沖洗，防止儀表外殼的銹蝕，般衛生型傳感器的外殼是使用不銹鋼材料制造。生產過程的流量測量和控制中，大量應用能夠解決介質腐蝕問題的電磁流量計。但是，這些行業的生產現場，多有爆炸性氣體和可燃性液體揮發出來的蒸氣存在，所以，需要使用防爆型電磁流量計。如圖3-40所示是一種衛生型電磁流量計。
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