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電磁水表的測量原理是什么?

來源:
2023-05-24

電磁水表是通過利用電磁感應(yīng)原理,測量水流量的一種智能水表。其測量精度高、精度穩(wěn)定、抗干擾能力能力強、無需維護、噪音小、使用壽命長等特點,使其被廣泛應(yīng)用于市政給水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉等領(lǐng)域。

電磁水表的測量原理: 當水流經(jīng)過電磁水表內(nèi)的磁場區(qū),磁場的變化量會引發(fā)感應(yīng)電動勢。 引起感應(yīng)電動勢的機制是法拉第電磁感應(yīng)定律。 這種電動機會在電磁水表內(nèi)部電極間引起電流,這個電流的強度正比于水流量的大小。

電磁水表測量原理涉及到兩個物理學概念:磁感應(yīng)強度和感應(yīng)電動勢。下面分別闡述:

1.磁感應(yīng)強度

磁場是一種物理現(xiàn)象,當垂直于等距線方向的磁場通過一個螺旋線時,會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)作用,使螺旋線向磁場轉(zhuǎn)動。這個旋轉(zhuǎn)作用會引起線圈內(nèi)的電勢差。因此,當電磁水表暴露在一個外部磁場中,磁感應(yīng)強度B就變成了一個很重要的參數(shù)。

2.感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電動勢是通過一個線圈內(nèi)部的繞組,將外界變化的磁場轉(zhuǎn)換成電能的一種電學現(xiàn)象。當磁感應(yīng)強度B的值變化時,感應(yīng)電動勢E就會被產(chǎn)生。

智能電磁水表

感應(yīng)電動勢的大小E正比于磁場變化率d/dt。當水流流經(jīng)進口端口,其流速與流量始終是一個變化值。水的密度保持不變,因此水量的變化與水流速度變化量成正比。這就意味著水量可以通過測量感應(yīng)電動勢的大小來確定。

電磁水表的工作過程:

電磁水表的測量原理與別的水表很不相同。它不用螺旋管或者插入式測量,而是使用一個磁場和一個線圈來完成水流量的測量。那么它的工作過程都是怎么樣的呢?具體來說:

第一步,水流經(jīng)電磁水表的進口流量計,此時水會暴露在磁場內(nèi),其中電極會發(fā)射高周頻交流電流(最高50KHz),此時磁場會跟隨著電流的變化而變化。換句話說,隨著水的流動,的磁通量(磁場的強度與面積乘積)也會隨之變化。

第二步,磁場的變化會在渦流中產(chǎn)生不穩(wěn)定的電壓,這種電壓是由感應(yīng)電勢的變化是引起的。這個變化是與流入的水流量相一致的。

第三步,經(jīng)過運算處理后,這個電壓可以轉(zhuǎn)換成水的流量,并在頂部的裝置上數(shù)字化顯示。這個數(shù)字顯示代表了渦流的頻率,也就是水流量與時間之間的關(guān)系。

此時電磁水表就完成了一次測量水流量的過程。它的測量靈敏度是非常高的。在水流量較小的時候,還能夠識別很小的變化。即使管道中發(fā)生了小的變化,這也能夠正確地識別出來。而且,這個電磁水表的精度還是非常高的,能夠避免任何數(shù)據(jù)漂移或誤差。

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