流量测量的目的和意义 流量与电磁感应法的流量测量 电磁感应法的流量测量 电磁流量计的特点 电磁流量计的测量原理和理论 电磁流量计的组成 法拉电磁感应定律 电磁流量传感器的工作原理 流体的定义和连续介质的形态 压缩性与膨胀性对电磁流量计测量的影响 表面张力对流量测量带来的影响 液体的电性质在电磁流量计测量时的表现 电磁流量计权重函数的物理意义 电磁流量计权重函数的实际应用 流速分布对电磁流量计的影响 磁场边缘效应对测量的影响一涡电流的产生 磁场在管轴线方向有限长情况下的灵敏度 电磁流量传感器的基本结构 电磁流量计励磁方式及其特点 电磁流量计励磁线圈的形状 电磁流量传感器的磁路分析 电磁流量计电磁场的能量损耗 电磁流量传感器磁路参数设计方法 电磁流量计测量管材质与耐压强度

 电磁流量计测量管材质与耐压强度

电磁流量计测量管材质与耐压强度
    测量管配装在传感器的中心位置,即处于工作磁场之中。它是一根直的圆管,导电流体从测量管内流过。
    测量管必须承受流体介质的工作压力,同时还担负着励磁线圈对测量电极的静电屏蔽的任务。因此.一般测量管材质都采用耐酸钢管,即使应用高强度的非金属管,也要在非金属管的外侧包一层薄耐酸钢板。
处于工作磁场之中的测量管,只能是非导磁的材料。这样,磁力线才能够如图3一20(a)那样顺利穿过测量管,在测量流体部分形成工作磁场。
当测量管的材料是铝、铜等非导磁、高导电材料时,尽管磁力线能够穿过测量管,但是正如二章所述,根据电磁感应原理,金属导体置于交变磁场中会产生感应涡电流。这种涡电流的流线在金属测量管内闭合,产生二次磁通(工作磁通称主磁通),如图3一20(b)所示。二次磁通一方面抵消部分主磁通,减小有用的感应信号,同时要消耗电能变成热能。因此,为了减小涡电流,一般测量管需要选用非导磁、高电阻率的金属材料,并且在满足耐压强度的条件下。测量管的壁厚尽量薄一些。
    当测量管采用碳钢等导磁材料时,磁力线会如图3一20(c)那样,被测量管管壁“短路”,测量区域内磁场被屏蔽,大幅度减弱感应信号甚至不会感应信号。因此不能使用导磁材料做测量管,即便是使用不锈钢材质也要注意是否导磁,譬如非奥氏体的不锈钢2Cr13就是导磁材料。这里所指材料的非导磁是说金属材料的磁导率与空气的磁导率相近。图3一20测量管材料对磁感应强度的影响。

电磁流量计

总之,测量管的材料应该选用强度高、非导磁、高电阻率的金属材料或非金属材料。表3一1是常用测量管的耐热耐酸不锈钢1Cr18Ni9Ti的物理、机械性能。

电磁流量计

通常,电磁流量计的工作压力在4.0Mpa以下,大口径的应用压力要低些。一些特殊行业使用的压力要高得多,如石油行业的采油工艺加压注水和投注高分子聚合物的计量,其压力高达42Mpa。
测量管耐压设计可以参照压力容器的设计计算方法6]。不锈钢板卷制焊接的测量管小厚度s应采用内压圆筒压力容器的计算公式计算。

式中P—设计压力,MPa;
    Di—金属导管内径,mm;
   —设计温度下材料的许用应力,MPa,对不锈钢lCrl8Ni9Ti,= 131MPa; φ一焊接系数,未做探伤实验情况,φ取0.75。通常取不锈钢厚度在3一8mm范围内。
    工程塑料的强度对温度敏感,因此对工程塑料测量管的壁厚,应综合其耐温性能下的抗拉强度计算,测量管厚度确定应以耐压强度和耐温性能为主。


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