采用電磁流量計(jì)測(cè)量熔融狀態(tài)的金屬流體時(shí)需要遵循的基本原則

電磁流量計(jì)是一種使用范圍非常廣泛的流量測(cè)量?jī)x表，隨著技術(shù)的深入和實(shí)際需求的增加，電磁流量計(jì)的品種和型號(hào)也隨之多樣化，不僅有測(cè)量低溫類(lèi)液體的，也有測(cè)量各類(lèi)酸堿溶液耐等極端流體的品種，今天我要向各位介紹是是一種可測(cè)量熔融狀態(tài)下的電磁流量計(jì)中，以及電磁流量計(jì)在測(cè)量此類(lèi)高溫介質(zhì)基本原則和所需要注意的相關(guān)要點(diǎn)。

用電磁流量計(jì)測(cè)量熔融態(tài)金屬流量是典型的高溫流體測(cè)量的例子。在這種情況下，有其與其他流體不太一樣的情況，選擇電磁流量計(jì)的基本原則歸納起來(lái)有以下兩點(diǎn)：　1. 結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。免維修，可靠性高。2. 原理明確。在輸出上很少混進(jìn)非流量信號(hào)，而且產(chǎn)生非流量信號(hào)的因素可以控制。
　　　　
第一項(xiàng)指出了在原理上不存在妨礙流動(dòng)的因素，實(shí)際上不僅可以忽視壓力損失，而且，輸出信號(hào)從理論上得到了明確。也就是說(shuō)，輸出信號(hào)只依賴(lài)于磁場(chǎng)的強(qiáng)度和配管的幾何尺寸，如掌握了現(xiàn)已確定的技術(shù)，測(cè)量上的重點(diǎn)就是要徹底控制磁場(chǎng)。也就是說(shuō)，被測(cè)流體的物性參數(shù)對(duì)輸出幾乎不產(chǎn)生什么影響：其他原理結(jié)構(gòu)的流量計(jì)也是如此。但這種情況，特別是流量計(jì)的實(shí)流校準(zhǔn)需要很大的費(fèi)用。由于實(shí)用上存在困難，因此，非常希望免掉這一項(xiàng)還能完成工作。通過(guò)實(shí)測(cè)輸出的理論分析，小口徑的流量計(jì)已搞清楚了。如果口徑增大，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)端部效應(yīng)，隨之產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，增加磁場(chǎng)的反作用．輸出和流量之間的線(xiàn)性被破壞，給理論上的處理增加了困難。但是，上述理論還可直接應(yīng)用。
　　
　　另外，它的結(jié)構(gòu)有以下三個(gè)部件：1本身構(gòu)成流路、具有絕緣管機(jī)能的不銹鋼管；2在該管壁上，在與管中心對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)位置用焊接方法安裝的導(dǎo)線(xiàn)3形成磁場(chǎng)的磁場(chǎng)裝置。所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。并且在使用磁場(chǎng)裝置和永久磁鐵時(shí)，不用任何外部輔助能源就可得到輸出信號(hào)。
　　
　　通過(guò)以上所述可以得出結(jié)論：即使是測(cè)量镕融態(tài)金屬，也是用與配管相同的材料形成流量計(jì)的流路。所以，高溫流設(shè)計(jì)基本上沒(méi)有什么特殊的注意參項(xiàng)。因此該種流量計(jì)就是高溫熔融態(tài)金屬的處理和電磁流量計(jì)的理論、結(jié)構(gòu)兩項(xiàng)事項(xiàng)的相加。其研究成果的詳細(xì)內(nèi)容匯集在日本機(jī)械學(xué)會(huì)的調(diào)查報(bào)告中，這里只敘述特殊的事項(xiàng)。
　　
　　試制的測(cè)量液態(tài)金屬用的電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)，主要按磁場(chǎng)發(fā)生裝置的不同而不同根據(jù)用途大致分以下四種。
　　1.爐內(nèi)通道用永久磁鐵式?！　?br />　　2.過(guò)程用永久磁鐵式?！　?br />　　3.過(guò)程用大口徑直流鞍型線(xiàn)圈式?！　?br />　　4.爐內(nèi)用渦電流差動(dòng)流速式。


　　
　　在圖3．6的a、b、c、d中示出了與四種用途相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖，第I和第4種用于爐內(nèi)，包括磁場(chǎng)裝置的整個(gè)流量計(jì)暴露在高溫下。與此相反，第2和第3種用于爐外，磁場(chǎng)裝置只限于較低的溫度。下面簡(jiǎn)單說(shuō)明這四種磁場(chǎng)裝置。
　　
　　在1的場(chǎng)合由永久磁鐵與管路成同心圓和極片形成勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁鐵用鋁鎳鈷合金，極片用純鐵。因?yàn)樵?00℃左右的高溫下使用，所以應(yīng)該在形成磁回路后，降低磁感應(yīng)隨溫度變化而出現(xiàn)的非可逆變化，在高溫下進(jìn)行熱干燥的熱處理。
　　
　　在2的組合，磁鐵本身的溫度可以接近于室溫，因此，不需要上述的特殊處理。但是，為了減少漏磁，發(fā)揮磁鐵的性能，可用組合磁鐵來(lái)構(gòu)成。
　　
　　與2相反第3種需要外部電源等。有時(shí)還需要磁通修正裝置，但磁結(jié)構(gòu)的限制少，設(shè)計(jì)的自由度大。第4種和過(guò)去的原理結(jié)構(gòu)不同，它是相據(jù)差動(dòng)變壓器研制的，其目的是用于檢測(cè)檢測(cè)部附近的流速，于液態(tài)金屬用電磁流量計(jì)的理論，詳細(xì)記載在舍克利夫的著作中。在實(shí)用中，輸出E用下式表示：
　　
　　E=K1＊K2＊K3BDV
　　
　　這里，B為磁感應(yīng)（韋伯/厘米2）；D韋管內(nèi)徑（厘米）；V韋流體平均流速（米/秒）；K1為管壁輸出短路效應(yīng)修正系數(shù)；K2為磁場(chǎng)端部流體短路修正系數(shù)；K3為管膨脹修正系數(shù)。不管那種場(chǎng)合，原理上管路材料都是非磁性的，電導(dǎo)率比流體低。所以，使用與配管相同的或較薄的奧氏不銹鋼管。為了很好的使金屬與液體接觸，除了要仔細(xì)的處理內(nèi)表面外，焊接、檢查等也要和第3.2節(jié)一樣的進(jìn)行。取出信號(hào)的導(dǎo)線(xiàn)，用在爐內(nèi)時(shí)，可是用MI電纜，用在爐外時(shí)，可使用普通鋼線(xiàn)。但是，從減少因熱電動(dòng)勢(shì)而引起的誤差的角度來(lái)講，要求芯線(xiàn)和管路是同樣材料。