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矿用防爆电磁流量计的励磁电路设计

来源:上海上仪股份企业编辑:上海上仪股份企业网址:

电磁流量计以其优良的性能广泛应用于各行各业,但是由于其原理特性,尤其是励磁电流的存在,限制了其在煤矿、选矿等安全要求较高场所的应用。本文先容一种矿用防爆电磁流量计的本质安全励磁电路。


在测流仪表行业,电磁流量计具有精度高、稳定性好、量程比宽、无压损等优点,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。然而,由于煤矿安全性的特殊要求,目前可用于煤矿井下的电磁流量计在国内尚属空白。


电磁流量计工作原理:电磁流量计根据法拉第电磁感应定律工作,测量管内无阻流部件,用于测量单相或多相导电流体流量。当导电流体在磁场中运动时,将在流体两侧产生感应电势,其大小与流速成正比,据此可测流量值。


据电磁感应定律:导电流体在磁场中切割磁力线时,产生感应电动势的大小为:


U=BDV:


B—磁场密度(T)D—管径(m)V—流速(m/s)


流体流量为:Q=3600×V×Sm3/h


式中:S—管道截面积(m2)则:Q=3600×U×S/(BD)m3/h


其中B、D、S为常量,流量与感应电动势U成正比关系,因此,测得感应电动势U,即可得到流体流量。(相关产品:分体式电磁流量计)


由此可见,电磁流量计正常运行需要有稳定的磁场,而磁场正是靠传感器线圈内的励磁电流来产生的。励磁线圈一对线圈对称安装在传感器正对的两侧,以产生均匀的磁场。



矿用仪表的安全性要求:对于矿用电气产品,其防爆安全性至关重要。目前,我国防爆电气产品的类型主要以隔爆型和本质安全型为主;并且只有本安设备能够用在0区危险场所。矿用本质安全型产品要做本质安全性能检验,其中本安火花试验是非常重要的。


验项目之一。当电路发生通断时,会以火花形式释放能量。能量大于某一临界值时,便会点燃爆炸性气体混合物,从而引发爆炸。本安设计就是要控制电路产生的电火花能量,从而实现电路的本质安全。本质安全电路要求在正常工作和故障状态下都必须是安全的,所产生的电火花均不足以点燃周围环境中的爆炸性混合气体。


结束语

在本安电路设计中应用电容或电感等贮能器件时,在满足电路正常功能的情况下,提供有效的保护措施,限制能量输出并提供能量泄放回路,以降低发生短路、断路时的电火花能量,从而达到本质安全。


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