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插入式电磁流量计的工作原理
图1是插入型流量计基本工作原理的示意图。
用一个长杆将一个小的电磁流量传感器插入到被测量管道中规定的位置，导电流体垂直流过传感器的工作磁场时（转换器向传感器提供励磁电流时，在励磁线圈构成的励磁系统中便产生工作磁场），相当于导体在磁场中作切割磁力线运动。根据法拉第感应定律可知，在导体的两端产生感应电动势。此感应电动势由接触流体的一对电极来检测。电动势的大小与磁感应强度B、两极间距离L和流体的平均流速呈正比。即： E=B·L·V（伏） ①
式中：E——感应电动势，伏；
B——磁场强度，特斯拉；
L——两电极间距离，米；
V——流过流速传感器的流速（亦即代表被测管道规定插入点的质点流速），米/秒
K——系数。
插入电磁流量计规定插入点有两种方法，一是插入到被测管道的中心轴线上；二是插入到管道内壁约为管道0.25D处，D为管道直径，一般小于DN400的管道可插到被测管道的中心轴线上，此时流速传感器测量流速传感器测量流速为管道流速，管道的平均流速应由流速乘以一个系数K。
②
式中：n是雷诺数指数，可有③式求得，
n=1.66lgRD
式中：RD——管道流体的雷诺数。
③
式中，K——等效绝对粗糙度，管道内壁突出物的平均高度。
大于DN400的管道可插到距管内壁约0.25D处。此时流速传感器所测量的流速为平均流速，系数K=1。被测量管道的流量可由下式表示
Q=B·V·A（米3/小时） ④
式中，A——圆管道截面积，米²。由①式代入②式，则得
⑤
由于插入式电磁流速传感器工作磁场强度和两电极的距离在制造时已经确定，同时，被测管道的截面积也得出，所以，插入电磁流量传感器的输出电动势大小即可代表流量大小。
5.2 结构
传感器如图2所示，主要由测量头（或测量管）、励磁系统、插入杆、接线盒、安装底座、密封定位机构等组成。
测量头（或测量管）：测量头（测量管）处于管道被测流流速质点处，用来检测该点的流速。测量头（或测量管）由绝缘材料制成的端头或者导管，在其上装有一对电极。除电极端头或测量管内壁外，其它部分与被测流体绝缘状态。
励磁系统：励磁系统的作用是产生一个工作磁场，它由励磁线圈和铁芯所组成，它被绝缘密封到插入插内。
插入杆：由不锈钢材料制成。测量头和测量管固定在插入插内。励磁引线和电极引线通过插入杆与被测介质密封并连接到接线盒中。插入杆上焊有方向指示标记，用以在安装时保证工作磁场、流速和电极连线三者互相垂直，符合法拉第感应定律的要求。
接线盒：接线盒位于传感器上部，接线盒内接线端子起传感器和转换器相互连接作用。
安装底座：安装底座是焊接在被测管道上，用来与安装球阀连接、插入流量计传感器的部分。
密封机构：由不锈钢材料制成的压紧螺纹座、压紧螺母、橡胶垫圈和定位螺钉等组成，用以密封插入传感器，使之能够承受一定的工作压力。
原创作者：江苏金湖恒控仪表有限公司
