70年代以來涌現(xiàn)鍵控低頻矩形波激磁方法，逐步代替晚期運用的工頻交換激磁方法，儀表性能有了很大進步，得到更為普遍的運用。

 

2. 原理與機構

 

LDE的基礎原理是法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中切割磁力線靜止時在其兩端發(fā)生感應電動勢。如圖1所示，導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內活動，與活動方向垂直的方向上發(fā)生與流量成比例的感應電勢，電動勢的方向按“弗來明右手規(guī)矩"，其值如下式

 

式中 E-----感應電動勢，即流量信號，V

 

k-----系數(shù)；

 

B-----磁感應強度，T；

 

D----測量管內徑，m；

 

--- 均勻流速，m/s。

 

設液體的體積流量為，則

 

式中 K 為儀表常數(shù)，K= 4 KB/πD 。

 

LDE由流量傳感器和轉換器兩大局部組成。傳感器典范構造表示如圖2，測量管高低裝有激磁線圈，通激磁電流后發(fā)生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸，引出感應電勢，送到轉換器。激磁電流則由轉換器供給。

 

3、 優(yōu) 點

 

LDE的測量通道是一段無阻流檢測件的潤滑直管，因不易阻塞實用于測量含有固體顆�；蚶w維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。

 

LDE不發(fā)生因檢測流量所造成的壓力喪失，儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力，節(jié)能后果明顯，關于請求低阻力喪失的大管徑供水管道最為適宜。

 

LDE所測得的體積流量，實踐上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率（只有在某閾值以上）變更明顯的影響。

 

與其余大局部流量儀表相比，前置直管段請求較低。

 

LDE測量規(guī)模度大，通常為20：1～50：1，可選流量規(guī)模寬。滿度值液體流速可在0.5～10m/s內選定。有些型號儀表可在現(xiàn)場依據須要擴張和減少流量（例如設有4位數(shù)電位器設定儀表常數(shù)）不用取下作離線實流標定。

 

LDE的口徑規(guī)模比其余種類流量儀表寬，從幾毫米到3m�？蓽y正反雙向流量，也可測脈動流量，只有脈動頻率低于激磁頻率很多。儀表輸入實質上是線性的。

 

易于抉擇與流體接觸件的材料種類，可運用于侵蝕性流體。

 

4、 缺 點

 

LDE不能測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。

 

通用型LDE因為襯里材料和電氣絕緣材料限制，不能用于較低溫度的液體；有些型號儀表用于過低于室溫的液體，因測量管外凝露（或霜）而損壞絕緣。

 

5、 分 類

 

場上通用型產品和特別型儀表能夠從不同角度分類。

 

如按激磁電流方法劃分，有直流激磁、交換（工頻或其余頻率）激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。幾種激磁方法的波形見圖3。

 

按輸入信號連線和激磁（或電源）連線的制式分類，有四線制和二線制。

 

按轉換器與傳感器組裝方法分類，有分別型和一體型。

 

按流量傳感器與管道銜接方法分類，有法蘭銜接、法蘭夾裝銜接、衛(wèi)生型銜接和螺紋銜接。

 

按流量傳感器電極能否與被測液體接觸分類，有接觸型和非接觸型。按流量傳感器構造分類，有短管型和拔出型。

 

按用處分類，有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。

 

6. 選用斟酌要點

 

6.1 運用概略

 

LDE運用范疇普遍。大口徑儀表較多運用于給排水工程。中小口徑罕用于固液雙相等難測流體或高請求場合，如測量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學工業(yè)的強侵蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風口冷卻水掌握和監(jiān)漏，長間隔管道煤的水力保送的流量測量和掌握。小口徑、渺小口徑罕用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生請求的場合。

 

6.2精度等級和功用

 

市場上通用型LDE的性能有較大區(qū)別，有些精度高、功用多，有些精度低、功用簡樸。精度高的儀表基礎誤差為（±0.5%～±1%）R，精度低的儀表則為（±1.5%～±2.5%）FS，兩者價錢相差1～2倍。因而測量精度請求不很高的場合（例如非貿易核算僅以掌握為目標，只請求高牢靠性和優(yōu)異反復性的場合）選用高精度儀表在經濟上是不合算的。

 

有些型號儀表宣稱有更高的準確度，基礎誤差僅（±0.2%～±0.3%）R，但有嚴厲的安裝請求和參比條件，例如環(huán)境溫度20～22℃，前后置直管段長度請求分手大于10D,3D（通常為5D,2D）甚至提出流量傳感器要與前后置直管組成一體在流量規(guī)范安裝上作實流校準，以增添夾裝不善的影響。因而在多種型號抉擇對比時不要單純只看高指標，要具體瀏覽制作廠樣本或解釋書做綜合剖析。

 

市場上LDE的功用區(qū)別也很大，簡樸的就只是測量單向流量，只輸入模仿信號帶動后位儀表；多功用儀表有測雙向流、量程切換、高低限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量盤算、主動核查和故障自診斷、與上位機通訊和靜止組態(tài)等。有些型號儀表的串行數(shù)字通訊功用可選多種通訊接口和專用芯片（ASIC），以銜接HART協(xié)定體系、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場總線等。

 

6.3流速、滿度流量、規(guī)模度和口徑

 

選定儀表口徑不肯定與管徑雷同，應視流量而定。流程工業(yè)保送水等粘度不同的液體，管道流速個別是經濟流速1.5～3m/s。LDE用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑雷同即可。

 

LDE滿度流量時液體流速可在1～10m/s規(guī)模內選用，規(guī)模是對比寬的。上限流速在原理上是不受限制的，但是通常倡議不超越5m/s，除非襯里材料能蒙受液流沖洗，實踐運用很少超越7m/s，超越10m/s則更為稀有。滿度流量的流速上限個別為1m/s，有些型號儀表則為0.5m/s。有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的管系，從測量精度角度斟酌，儀表口徑應改用小于管徑，以異徑管銜接之。

 

用于有易粘附、沉積、結垢等物資的流體，選用流速不低于2m/s，最好進步到3～4m/s或以上，起到自打掃、避免粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強的流體，罕用流速應低于2～3m/s ，以下降對襯里和電極的磨損。

 

在測量靠近閾值的低電導液體，盡能夠選定較低流速（小于0.5～1m/s），因流速進步活動噪聲會增添，而涌現(xiàn)輸入晃動景象。

 

LDE的規(guī)模度是對比大的，通常不低于20，帶有量程主動切換功用的儀表，可超越50～100。

 

海內能夠供給的定型產品的口徑從10mm到3000mm，隨然實踐運用還是以中小口徑居多，但與大局部其余原理流量儀表（如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質量式等）相比，大口徑儀表占領較大比重。某企業(yè)近萬臺儀表中，50mm以下小口徑、65～250mm中口徑、300～900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分手占37%、45%、15%和3%。

 

6.4液體電導率

 

運用LDE的前提是被測液體必需是導電的，不能低于閾值（即上限值）。電導率低于閾值會發(fā)生測量誤差直至不能運用，超越閾值即便變更也能夠測量，示值誤差變更不大，通用型LDE的閾值在10-4～（5×10-6）S/cm之間，視型號而異。運用時還取決于傳感器和轉換器間流量信號線長度及其散布電容，制作廠運用解釋書中通慣例定電導率絕對應的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測電導率低至5×10-8S/cm的液體。

 

工業(yè)用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm，酸、堿、鹽液的電導率在10-4～10-1S/cm之間，運用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導率過高攀不能運用。表1列出若干液體的電導率。從材料上查到有些純液或水溶液電導率較低，以為不能運用，但是實踐任務中會碰到因含有雜質而能運用的實例，這類雜質對增添電導率有利。關于水溶液，材料中的電導率是用純水配比在試驗室測得的，實踐運用的水溶液能夠用工業(yè)用水配比，電導率將比查得的要高，也有利于流量測量。