;                  
                   
        首   页│  公司简介  产品中心  质量体系  销售网络  联系我们
 
  温度仪表系列
  压力仪表系列
  流量仪表系列
  校验仪表系列
  显示仪表系列
  变送器仪表系列
  电线电缆系列
 
  电磁流量计的工作原理
  氧化锆氧传感器的原理及应用
  有害气体检测报警仪选用原则
  我国计量用仪器仪表的发展和现状
  国内仪器仪表行业将发生高科....
  西安交大研制出超高温冲击压....
  采用半导体精密温度传感......
  智能温度传感器的发展趋势
  简述几种气体检测传感器.....
  利用传感器技术制造智能服装
  新型传感器监控鱼群数量
   
 
联系方式
 电话(市场部):0517-86851868  
        0517-86882048  
        0517-86881908
   (拓展部):0517-86882683
 传真:0517-86851869
 邮编:211600
 网址:http://www.bafunu.com
    http://www.sukeyb.com
 E-mail:china-suke@163.com
     sukeyb@163.com
 地址:江苏省金湖县工业园区环城西
 路269号
 您现在的位置 > 首页 > 行业新闻 > 本质安全型防爆电磁流量计设计
     

本质安全型防爆电磁流量计设计
发布时间:2019-05-13

摘要:防爆电磁流量计广泛应用于舰船、化工、石油、水泥、医药等领域,其具有结构简单、测量范围大、精确度优点,然而其使用场所环境恶劣,为了保证其性能以及降低能耗,本文介绍了电磁流量计设计基本原理、防爆电路设舰船外壳盐及防护方法,并磁线圈仿真,该仿真可以作为励磁系的模型!电磁流量计设计效率。
0引言
  流量计是测量流体在一段时间过的体积或者质量的仪器,对于生产过程非常关键。随着技术快速发展,流量计类越来越多,比如电磁流量计、超声波量计、热式流量计以及震动流量计等,电磁流量计以其简单的结构、可靠性高、精度高等优点,在生产和生活用比例占60%以上。然而,由于在舰船中其经常处于潮湿、腐蚀的使用环境,为此电磁流量计的防爆性能设计降低流量计电池耗能研究成为热点。
1电磁流量计设计基本原理
  电磁流量计是通过利用法拉第电磁感应定律设计,图1为电磁流量计结构示意图,管内为导电性,励磁线圈为闭合回路,依据麦克斯韦电磁场理论,产生工作磁场。
对于直导体,在磁场中产生的感应电动势E

式中,B--磁感应强度;D一导体长度;.V一运动速度。
  图2为流体流动方向、磁场方向和感应电动势方向,符合右手规律,感电动势大小见式(1),对于管道内流体流量Q大小见式(2)

将式(2)中V求出,带入式(1)可得

由式(3)可知,管道尺寸确定,感应电动势E与流量Q成正比。
电磁流量计结构图
防爆电池流量计磁场示意图
2防爆电路设计
  依据释放源存在部位、释放数量、扩散情况和通风情况等条件,爆炸场所可分为0区、1区和2区,对于矿用产品,可以用于0区、1区和2区,对于矿用产品,可以用于0区的产品防爆类型只有本质安全性,对于用于0区的防爆电磁流量计,防爆性能至关重要。
  本质安全型电气设备是指在正常运行和规定的故障条件下,所产生的火花或者热效应均不能点燃爆炸性气体合物的电气设备[2],本安电路设计时要从两方面考虑,一是对本案和非本案部件进行隔离;二是能量限制。
  GB3836.4—2010求的隔离包括爬电距离、电气间隙和接地等要求,比在GB3836.4—2010表5中,依据电压值来设计电气间隙、爬电距离以及合适的CTI值绝缘材料。能量限制主要涉及到元件额定值选择,依据GB3836.4—2010,电分为电阻性电路、电感性电路和电容性电路,图3所示。电磁流量计感器电气部分由连个线圈组成,包括电阻和电感,依据GB3836.4—2010图A1中,根据电磁流量计防爆类型和电源电压,确定最小点燃电流,比如设计工作电压为18V的IIC类本安电路,点燃电流为0.66A,此外,要是电路虑安全系数,若是安全系数为1.5,则最大电流应小于0.44A。根据GB3836.4—2010图A6,依据电压和电流,选择合适电感值,对于18V、0.44A的电感电路,电感设计应在0.8mH以下。
防爆电池流量计电器部分图示
  为了无论电路在正常工作状态还是故障状态,使安端有定压和定流输出特性,如图4所示。选择合适二极管安全栅或者齐纳安全栅,若励磁信号是周期性双向电流,可以选择TVS管。
防爆电磁流量计电器图示
3励磁线圈仿真
  利用COMSOL仿真软件,对弯圆形、弯菱形和马鞍形线圈进行仿真,采用相同线圈材料材质和相同用料量,并在相同励磁电流、励磁频率条件下,比较励磁线圈产生的工作磁场强度分布情况。
首先建立仿真几何模型,如图5所示,为弯圆形励磁线圈模型,进行电特性、磁特性和边界条件设置,进行网格分析划分等步骤,最后仿真可的磁场分布情况,图6为磁力线分布,图7为磁感应强度分布。对于弯菱形和马鞍型线圈采用相同步骤进行仿真模拟,如图8所示,为马鞍型励磁线圈。
防爆电磁流量计励磁线圈几何模型图示

  通过模拟结果可以直观得出相应空间点和面的磁场大小、磁场对称情况,为了更好比较不同几何形态的磁场沿管中轴线方向。管轴线方向和整个区域内的均匀度情况,设定ε1、ε2、ε33个均匀度参数,表达式如下

  仿真结果表明,三种形状励磁线圈磁感应强度大小关系为:马鞍形最小、弯圆形最大。均匀度分析表明,ε1:马鞍形最小,弯菱形最大;ε2:马鞍形最小,弯菱形最大;ε3:马鞍形最小,弯菱形最大。因此,磁感应强度越大,电极收到的信号越大,所以弯圆形效果最好;由于磁场均匀度越小,表明越均匀,涡电流损耗和磁场边缘效应越小,为此,马鞍型励磁线圈效果最好。
4舰船外壳盐雾试验及防护
  舰船用电磁流量计外壳材质一般为铸铁、铸钢和不锈钢,海洋中盐雾浓度高、海水飞沬多造成设备腐蚀严重,盐雾直接影响到设备的使用周期和可靠性,因此,流量计外壳应进行盐雾实验,实验方法主要有户外暴露实验和实验室盐雾箱模拟两种,使用使用标准有GB/T2423.17—2008《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法》和GB/T2423.18*2000《电工电子产品环境试验第2部分:试验试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)》。
5结语
  电磁流量计由于其使用环境特殊,因此其防爆性能和励磁系统研究至关重要,本文对于电磁流量计基本原理和防爆电路设计进行详细阐述,并对不同形状线圈感应磁场进行仿真模拟。

本文涡街流量计,江苏省苏科仪表有限公司为您提供,转载请注明出处!!

下篇文章:蒸汽涡街流量计调试与应用注意事项 上篇文章超声波流量计在大型低扬程泵站测试模型试验
 
江苏省苏科仪表有限公司是一家专业提供涡街流量计涡轮流量计电磁流量计的企业,公司将以优质的服务优惠的价格,服务新老客户。
 版权所有:江苏省苏科仪表有限公司       技术支持易品网络

江苏快3 广西快3 江苏快三 广西快3 广西快3 江苏快三 宏8彩票 江苏快3 江苏快3 怎么玩北京pk10