礦用防爆電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路設(shè)計(jì)

電磁流量計(jì)以其優(yōu)良的性能廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，但是由于其原理特性，尤其是勵(lì)磁電流的存在，限制了其在煤礦、選礦等安全要求較高場所的應(yīng)用。本文介紹一種礦用防爆電磁流量計(jì)的本質(zhì)安全勵(lì)磁電路。

在測流儀表行業(yè)，電磁流量計(jì)具有精度高、穩(wěn)定性好、量程比寬、無壓損等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。然而，由于煤礦安全性的特殊要求，目前可用于煤礦井下的電磁流量計(jì)在國內(nèi)尚屬空白。

電磁流量計(jì)工作原理：電磁流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律工作，測量管內(nèi)無阻流部件，用于測量單相或多相導(dǎo)電流體流量。當(dāng)導(dǎo)電流體在磁場中運(yùn)動時(shí)，將在流體兩側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其大小與流速成正比，據(jù)此可測流量值。

據(jù)電磁感應(yīng)定律：導(dǎo)電流體在磁場中切割磁力線時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小為：

U=BDV：

B—磁場密度（T）D—管徑（m）V—流速（m/s）

流體流量為：Q=3600×V×Sm3/h

式中：S—管道截面積（m2）則：Q=3600×U×S/(BD)m3/h

其中B、D、S為常量，流量與感應(yīng)電動勢U成正比關(guān)系，因此，測得感應(yīng)電動勢U，即可得到流體流量。（相關(guān)產(chǎn)品：分體式電磁流量計(jì)）

由此可見，電磁流量計(jì)正常運(yùn)行需要有穩(wěn)定的磁場，而磁場正是靠傳感器線圈內(nèi)的勵(lì)磁電流來產(chǎn)生的。勵(lì)磁線圈一對線圈對稱安裝在傳感器正對的兩側(cè)，以產(chǎn)生均勻的磁場。

礦用儀表的安全性要求：對于礦用電氣產(chǎn)品，其防爆安全性至關(guān)重要。目前，我國防爆電氣產(chǎn)品的類型主要以隔爆型和本質(zhì)安全型為主；并且只有本安設(shè)備能夠用在0區(qū)危險(xiǎn)場所。礦用本質(zhì)安全型產(chǎn)品要做本質(zhì)安全性能檢驗(yàn)，其中本安火花試驗(yàn)是非常重要的。

驗(yàn)項(xiàng)目之一。當(dāng)電路發(fā)生通斷時(shí)，會以火花形式釋放能量。能量大于某一臨界值時(shí)，便會點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物，從而引發(fā)爆炸。本安設(shè)計(jì)就是要控制電路產(chǎn)生的電火花能量，從而實(shí)現(xiàn)電路的本質(zhì)安全。本質(zhì)安全電路要求在正常工作和故障狀態(tài)下都必須是安全的，所產(chǎn)生的電火花均不足以點(diǎn)燃周圍環(huán)境中的爆炸性混合氣體。

結(jié)束語

在本安電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用電容或電感等貯能器件時(shí)，在滿足電路正常功能的情況下，提供有效的保護(hù)措施，限制能量輸出并提供能量泄放回路，以降低發(fā)生短路、斷路時(shí)的電火花能量，從而達(dá)到本質(zhì)安全。