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CHAPTER 2流量計類型與原理
電磁流量計

原理

電磁流量計利用法拉第感應定律來檢測流量。

在電磁流量計內部有一個產生磁場的電磁線圈,以及用於捕捉電動勢(電壓)的電極。正是由於這一點,電磁流量計才可以在管路內似乎什麼也沒有的情況下仍然可以量測流量。

按照法拉第感應定律,磁場內流動的導電液體會產生電動勢(電壓),此電動勢會和管路內徑、磁場強度以及平均流速成比例。換言之,在磁場中流動之液體的流速會轉換成電。(E 與 V × B × D 成比例)

電磁流量檢測計

隨著流量變化,電極捕捉的電動勢(電壓)也會按如下所述變化。

由於水的運動能量變化巨大,生的電壓也將變得更大。

電磁流量計的特點

根據上文所述的原理,電磁流量計一般具有以下特點。

優點 ・不受液體的溫度、壓力、密度或黏度的影響
・能夠檢測包含污染物(固體、氣泡)的液體
・沒有壓力損失
・沒有可動部件(提高可靠性)
缺點 ・無法檢測不導電的氣體與液體
・需要一根短直管

導電率

使用電磁流量計時,有一點要特別注意。由於電磁流量計是以電磁感應定律為依據,因此只能檢測導電液體的流量。是否為導電液體由導電率決定。那麼何謂導電率呢?

導電率通常是表示電流動容易程度的一個值。與其相對的數值是電阻率,它表示電流動的困難程度。常用單位是 S/cm。要確定電流動的容易程度,方法是將 1 cm2 的電極以相距 1 cm 的距離放置。一些實際量測的導電率示例如下,自來水的導電率在 100 到 200 μS/cm 之間,礦泉水為 500 μS/cm 或以上,純水為 0.1 μS/cm 或以下。

為了計算導電率,則需要正確計算電極面積與電極間的距離等條件。這讓計算相當困難。確定導電率,一般是使用導電率計( US$50-1000) 進行量測。

為什麼水能導電?

H2O 本身是穩定的分子,並不能導電。
那麼,為什麼電能夠在水中流動呢?
水是否能導電,其中的奧秘是由水中是否存在雜質決定。

為什麼水能導電?

除 H2O(水分子)之外,水中還含有 Ca2+(鈣離子)與 Mg2+(鎂離子)。所謂的硬水與軟水,是根據給定量水中所含的離子量區分。由於這些離子會在水中導電,因此自來水、地下水以及其它富含離子的水都具有導電性質。此外,由於純水只包含 H2O 而不包含任何雜質,因此它不能導電。

快速檢測方法

如果只是要確認是否有導電性,可以使用標準的萬用表。將測試儀設為量測電阻值的模式,然後將兩根探針放入液體中。即使測試儀的指針只是稍微向零移動,也代表有電在流動。 * 反之,如果指針不偏離 ∞,則沒有導電性。此時可以判斷為不能夠使用電磁流量計進行檢測。

*為謹慎起見,需要使用導電率計進行確認。 快速檢測方法

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