流量測量的目的和意義 流量與電磁感應法的流量測量 電磁感應法的流量測量 電磁流量計的特點 電磁流量計的測量原理和理論 電磁流量計的組成 法拉電磁感應定律 電磁流量傳感器的工作原理 流體的定義和連續介質的形態 壓縮性與膨脹性對電磁流量計測量的影響 表面張力對流量測量帶來的影響 液體的電性質在電磁流量計測量時的表現 電磁流量計權重函數的物理意義 電磁流量計權重函數的實際應用 流速分布對電磁流量計的影響 磁場邊緣效應對測量的影響一渦電流的產生 磁場在管軸線方向有限長情況下的靈敏度 電磁流量傳感器的基本結構 電磁流量計勵磁方式及其特點 電磁流量計勵磁線圈的形狀 電磁流量傳感器的磁路分析 電磁流量計電磁場的能量損耗 電磁流量傳感器磁路參數設計方法 電磁流量計測量管材質與耐壓強度

 電磁流量計測量管材質與耐壓強度

電磁流量計測量管材質與耐壓強度
    測量管配裝在傳感器的中心位置,即處于工作磁場之中。它是一根直的圓管,導電流體從測量管內流過。
    測量管必須承受流體介質的工作壓力,同時還擔負著勵磁線圈對測量電極的靜電屏蔽的任務。因此.一般測量管材質都采用耐酸鋼管,即使應用高強度的非金屬管,也要在非金屬管的外側包一層薄耐酸鋼板。
處于工作磁場之中的測量管,只能是非導磁的材料。這樣,磁力線才能夠如圖3一20(a)那樣順利穿過測量管,在測量流體部分形成工作磁場。
當測量管的材料是鋁、銅等非導磁、高導電材料時,盡管磁力線能夠穿過測量管,但是正如二章所述,根據電磁感應原理,金屬導體置于交變磁場中會產生感應渦電流。這種渦電流的流線在金屬測量管內閉合,產生二次磁通(工作磁通稱主磁通),如圖3一20(b)所示。二次磁通一方面抵消部分主磁通,減小有用的感應信號,同時要消耗電能變成熱能。因此,為了減小渦電流,一般測量管需要選用非導磁、高電阻率的金屬材料,并且在滿足耐壓強度的條件下。測量管的壁厚盡量薄一些。
    當測量管采用碳鋼等導磁材料時,磁力線會如圖3一20(c)那樣,被測量管管壁“短路”,測量區域內磁場被屏蔽,大幅度減弱感應信號甚至不會感應信號。因此不能使用導磁材料做測量管,即便是使用不銹鋼材質也要注意是否導磁,譬如非奧氏體的不銹鋼2Cr13就是導磁材料。這里所指材料的非導磁是說金屬材料的磁導率與空氣的磁導率相近。圖3一20測量管材料對磁感應強度的影響。

電磁流量計

總之,測量管的材料應該選用強度高、非導磁、高電阻率的金屬材料或非金屬材料。表3一1是常用測量管的耐熱耐酸不銹鋼1Cr18Ni9Ti的物理、機械性能。

電磁流量計

通常,電磁流量計的工作壓力在4.0Mpa以下,大口徑的應用壓力要低些。一些特殊行業使用的壓力要高得多,如石油行業的采油工藝加壓注水和投注高分子聚合物的計量,其壓力高達42Mpa。
測量管耐壓設計可以參照壓力容器的設計計算方法6]。不銹鋼板卷制焊接的測量管小厚度s應采用內壓圓筒壓力容器的計算公式計算。

式中P—設計壓力,MPa;
    Di—金屬導管內徑,mm;
   —設計溫度下材料的許用應力,MPa,對不銹鋼lCrl8Ni9Ti,= 131MPa; φ一焊接系數,未做探傷實驗情況,φ取0.75。通常取不銹鋼厚度在3一8mm范圍內。
    工程塑料的強度對溫度敏感,因此對工程塑料測量管的壁厚,應綜合其耐溫性能下的抗拉強度計算,測量管厚度確定應以耐壓強度和耐溫性能為主。


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