河水流量計的工作原理及測量優(yōu)勢

河水流量計工作原理圖及性能特點
河水流量計是20世紀50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。其工作原理是根據(jù)法拉*電磁感應定律制成的，河水流量計用來測量導電液體體積流量的儀表。由于其獨特的優(yōu)點，河水流量計目前已廣泛地被應用于工業(yè)過程中各種導電液體的流量測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；河水流量計各種漿液流量測量，形成了獨特的應用領(lǐng)域。隨著技術(shù)的進步，河水流量計工作原理還可以測量液相的正反雙向流量，這一點是其他儀表無法達到的。
在結(jié)構(gòu)上，河水流量計由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器安裝在工業(yè)過程管道上，它的作用是將流進管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號，并通過傳輸線將此信號送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠的地方，它將傳感器送來的流量信號進行放大，并轉(zhuǎn)換成流量信號成正比的標準電信號輸出，以進行顯示，累積和調(diào)節(jié)控制。

河水流量計工作原理
（一）測量原理
根據(jù)法拉*電磁感應定律，當一導體在磁場中運動切割磁力線時，在導體的兩端即產(chǎn)生感生電勢e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場的磁感應強度B，導體在磁場內(nèi)的長度L及導體的運動速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，則
e＝Blu       （3－35）
與此相仿．在磁感應強度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速u流動時，導電流體就切割磁力線．如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電*
（圖3—17）則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布，兩電*之間也特產(chǎn)生感生電動勢：
e＝BD        （3－36）
式中，為管道截面上的平均流速．由此可得管道的體積流量為：
qv＝πDUˉ＝   （3－37）
由上式可見，體積流量qv與感應電動勢e和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場的磁感應強度B成反比，與其它物理參數(shù)無關(guān)．這就是河水流量計的測量原理．
需要說明的是，要使式（3—37）嚴格成立，必須使測量條件滿足下列假定：
①磁場是均勻分布的恒定磁場；
②被測流體的流速軸對稱分布；
③被測液體是非磁性的；
④被測液體的電導率均勻且各向同性。