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电磁流量计防爆的电路设计

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发布时间:
2018/08/17 00:00
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1.引言  在测流仪表行业,电磁流量计具有精度高、稳定性好、量程比宽、无压损等优点,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。然而,由于煤矿安全性的特殊要求,目前可用于煤矿井下的电磁流量计在国内尚属空白。  2.电磁流量计工作原理  电磁流量计根据法拉第电磁感应定律工作,测量管内无阻流部件,用于测量单相或多相导电流体流量。当导电流体在磁场中运动时,将在流体两侧产生感应电势,其大小与流速成正比

1.引言

  在测流仪表行业,电磁流量计具有精度高、稳定性好、量程比宽、无压损等优点,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。然而,由于煤矿安全性的特 殊要求,目前可用于煤矿井下的电磁流量计在国内尚属空白。

  2.电磁流量计工作原理

  电磁流量计根据法拉第电磁感应定律工作,测量管内无阻流部件,用于测量单相或多相导电流体流量。当导电流体在磁场中运动时,将在流体两侧产生感应电势,其大小与流速成正比,据此可测流量值,如图1所示。

  图1 电磁流量计测流原理

  据电磁感应定律:导电流体在磁场中切割磁力线时,产生感应电动势的大小为:U=BDV:

  B—磁场密度(T)

  D—管径(m)

  V—流速(m/s)

  流体流量为:

  Q=3600×V×Sm3/h

  式中:

  S—管道截面积(m2)

  则:

  Q=3600×U×S/(BD)m3/h

  其中B、D、S为常量,流量与感应电动势U成正比关系,因此,测得感应电动势U,即可得到流体流量。

  由此可见,电磁流量计正常运行需要有稳定的磁场,而磁场正是靠传感器线圈内的 励磁电流来产生的。励磁线圈如图2所示。

  图2 励磁线圈

  一对线圈对称安装在传感器正对的两侧,以产生均匀的磁场,传感器剖面图如图3所示。

  图3 传感器剖面图

  3.矿用仪表的安全性要求

  对于矿用电气产品,其防爆安全性至关重要。目前,我国防爆电气产品的类型主要以隔爆型和本质安全型为主;并且只有本安设备能够用在0区危险场所。矿用本质安全型产品要做本质安全性能检验,其中本安火花试验是最重要的检验项目之一。

  当电路发生通断时,会以火花形式释放能量。能量大于某一临界值时,便会点燃爆炸性气体混合物,从而引发爆炸。本安设计就是要控制电路产生的 电火花能量,从而实现电路的本质安全。本质安全电路要求在正常工作和故障状态下都必须是安全的,所产生的电火花均不足以点燃周围环境中的爆炸性混合气体。

  4.电磁流量计本安励磁电路

  电磁流量计传感器励磁电流是产生电火花的危险源,电磁流量计要用于井下,首先得励磁电路达到本质安全要求。

  电磁流量计传感器电气部分由2个线圈组成

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