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    電磁流量計防爆的設計

    發(fā)布者:admin   時(shí)間:2018-05-07 08:41:48
    1.引言

        在測流儀表行業(yè),電磁流量計具有精度高、穩定性好、量程比寬、無(wú)壓損等優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。然而,由于煤礦安全性的特 殊要求,目前可用于煤礦井下的電磁流量計在國內尚屬空白。

        2.電磁流量計工作原理

        電磁流量計根據法拉第電磁感應定律工作,測量管內無(wú)阻流部件,用于測量單相或多相導電流體流量。當導電流體在磁場(chǎng)中運動(dòng)時(shí),將在流體兩側產(chǎn)生感應電勢,其大小與流速成正比,據此可測流量值,如圖1所示。

    圖1 電磁流量計測流原理    

        據電磁感應定律:導電流體在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)時(shí),產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的大小為:U=BDV:

        B—磁場(chǎng)密度(T)

        D—管徑(m)

        V—流速(m/s)

        流體流量為:

        Q=3600×V×Sm3/h

        式中:

        S—管道截面積(m2)    

        則:

        Q=3600×U×S/(BD)m3/h

        其中B、D、S為常量,流量與感應電動(dòng)勢U成正比關(guān)系,因此,測得感應電動(dòng)勢U,即可得到流體流量。

        由此可見(jiàn),電磁流量計正常運行需要有穩定的磁場(chǎng),而磁場(chǎng)正是靠傳感器線(xiàn)圈內的 勵磁電流來(lái)產(chǎn)生的。勵磁線(xiàn)圈如圖2所示。

    圖2 勵磁線(xiàn)圈

        一對線(xiàn)圈對稱(chēng)安裝在傳感器正對的兩側,以產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng),傳感器剖面圖如圖3所示。

    圖3 傳感器剖面圖

        3.礦用儀表的安全性要求

        對于礦用電氣產(chǎn)品,其防爆安全性至關(guān)重要。目前,我國防爆電氣產(chǎn)品的類(lèi)型主要以隔爆型和本質(zhì)安全型為主;并且只有本安設備能夠用在0區危險場(chǎng)所。礦用本質(zhì)安全型產(chǎn)品要做本質(zhì)安全性能檢驗,其中本安火花試驗是最重要的檢驗項目之一。

        當電路發(fā)生通斷時(shí),會(huì )以火花形式釋放能量。能量大于某一臨界值時(shí),便會(huì )點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物,從而引發(fā)爆炸。本安設計就是要控制電路產(chǎn)生的 電火花能量,從而實(shí)現電路的本質(zhì)安全。本質(zhì)安全電路要求在正常工作和故障狀態(tài)下都必須是安全的,所產(chǎn)生的電火花均不足以點(diǎn)燃周?chē)h(huán)境中的爆炸性混合氣體。

        4.電磁流量計本安勵磁電路

        電磁流量計傳感器勵磁電流是產(chǎn)生電火花的危險源,電磁流量計要用于井下,首先得勵磁電路達到本質(zhì)安全要求。

        電磁流量計傳感器電氣部分由2個(gè)線(xiàn)圈組成,如圖4。

    圖4 電磁流量計傳感器電氣部分

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