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电磁流量计原理

电磁流量计的理论-法拉第电磁感应定律.当一导电体经过一个磁场时，就会产生感应电动势，其电动势的方向与导体运动和磁场的方向有关.在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。 (2)直管段保

当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。

感应电动势相对于流速成正比，并被两个测量电极所检测。然后变送器将它进行放大，根据管道横截面积计算出体积流量

U感应电动势；V =流速；Q=体积流量；B=磁场强度；L=管道直径

感应电动势：U=BLV；Q=vA

测量原理：电磁流量计的理论-法拉第电磁感应定律,假设电磁感应线圈产生磁场强度（B）为恒定，产生的感应电压

（Ue）正比于流体速度（v），管道截面积（A）为己知，则体积流量（Qv）则可通过如下公式计算：

Ue=BLV

Q=vA

电磁流量计由流量传感器和变送器两大部分组成。传感器测量管上下装有励磁线圈，通励磁电流后产生磁场穿过测量管，一对电极装在测量管内壁与液体相接触，引出感应电势，送到变送器，励磁电流则由变送器提供。 ♦ 传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。

电磁流量计的测量特点

·电磁流量计所测得的体积流量，实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率（只要在某阈值以上）变化明显的影响；

电磁流量计的测量范围度大，通常为20：1～50：1，可选流量范围宽。

满度值液体流速可在0·5、10m/s内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量（例如设有4位数电位器设定仪表常数）不必取下作离线实流标定；(5)励磁回路电缆连接处接触电阻变大，使转换器的励磁回路处于非恒流工作区域，励磁电流下降，同样造成测量结果偏小，若该接触电阻不稳定，则测量值出现波动。

电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽，从几毫米到3m；可测正反双向流量，也可测脉动流量，只要脉动频率低于激磁频率很多；仪表输出本质上是线性的：

当然，电磁流量计也有缺点。比如它不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等；不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体；

通用型E由于衬里材料和电气绝缘材料的限制，不能用于测量较高温度的液体。 ♦ 传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。

电磁流量计口径的选择
   
     （1）选择传感器口径与连接管道管径相同。这种选择安装起来非常方便。一般而言，管道流速在0.5~5m/s时为经济流速，传感器口径与管径相同即可。除非介质磨损性较小，且采用耐磨材质，否则建议长期工作流速不要超过7m/s。用于含有易黏附、沉淀、结垢等物质的流体，建议流速不低于2m/s，提高到3~4m/s或以上，起到自清扫，防止黏附、沉淀等作用；用于矿浆等磨损性较强的流体，常用流速应低于3m/s，以降低对衬里和电极的磨损。在测量电导率为5~10ｕs/cm的低电导介质时，尽可能选择低流速（0.5~1m/s），因为流速提高会导致流动噪音增加，出现输出晃动现象。在电磁流量计不进行使用，或者我们称之为停机，我们就要对流量计采取合理的维护和有效的保养方法。流量计投入使用过程中会有段时间出现测量数据不准确的时候，其实这不一定是流量计的质量所造成的问题。
   
     （2）选择传感器口径与连接管道管径不相同。◆无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统。选择传感器口径不一定与连接管道管径相同，应根据管道流速确定。主要适用于以下几种情况：
      
        管道内流速偏低，工艺流量又较稳定，为满足传感器对流速范围的要求，在局部提高流速，选择传感器口径小于工艺管道口径，在其前后加接异径管。电磁流量计在工业生产中的应用主要以流量控制为主，在测量时流体大多具有腐蚀性和磨损性，电磁流量计发生的故障多是由于腐蚀泄漏、绝缘下降、电极玷污或附着异物而引起的。所以为了保证电磁流量计的性能，在日常使用过程中要做好定期检修。
       
        从价格上考虑，口径越大，价格越高。对管道内流速偏低，工艺流量又较稳定的情况，可选用口径较小的传感器。为了避免干扰信号，信号电缆必须单独穿过接地保护钢管内，不能把信号电缆和电源线安装在同一钢管内。这样不仅可以使电磁流量计运行在较好的工作状态下，还可降低投资费用。

衬里和电极材料的选择。若介质为强酸性则应选择耐腐蚀内衬，如聚四氟乙烯，电极选择镀锌、铂等合金材料。若介质为强碱性且含高硬度固型物，则应选择陶瓷内衬，电极选择不锈钢材质。
   
     （2）防护等级的选择。若要求防爆，则必须选择防爆型外壳；若环境恶劣，空气中含水汽、酸碱等污物，传感器的外壳则应选择塑料材质；若传感器在露天安装，必须加防护罩；传感器在室内安装时，为防止喷料，也应加装易拆卸的防护罩；如果传感器安装在地面以下经常受水淹，宜选用分体式的电磁流量计。
   
     （3）接地的选择。电磁流量计的感应信号很小，容易受外界噪声或其他电磁信号的影响。若连接传感器的管道相对于被测介质是绝缘的，则介质的接地必须通过选用接地电极或安装接地环来实现。接地环的作用是通过传感器外壳接地形成一个屏蔽外界干扰的空间，从而提高测量精度。
   
     （4）法兰的选择。除特殊情况外，一般应该选择公制法兰，与之配套的法兰也按公制制造，符合标准gb9119。如果需要配对法兰，提供传感器的连接管道尺寸。通过在线检查验证电磁流量计有无异常现象。对不能停止介质流动的管线分别检查流量传感器和转换器，用模拟信号器和其他通用仪表测试转换器具有较高的校准度，传感器检查则以测试电极接液电阻，检查励磁线圈包括励磁连接电缆的绝缘电阻和铜电阻，以及检查转换器输出的励磁电流，核对磁场强度等间接方法。
   
     （5）电缆的选择。对于分体式的电磁流量计，必须选择连接电缆。电缆一般是专用的，其长度与介质电导率有关，长度为电导率的5倍，但一般不超过100m。传感器与转换器之间的电缆现场安装时一般要求套管。通过在线检查验证电磁流量计有无异常现象。对不能停止介质流动的管线分别检查流量传感器和转换器，用模拟信号器和其他通用仪表测试转换器具有较高的校准度，传感器检查则以测试电极接液电阻，检查励磁线圈包括励磁连接电缆的绝缘电阻和铜电阻，以及检查转换器输出的励磁电流，核对磁场强度等间接方法。

电磁流量计优点

1、电磁流量计的变送器结构简单，没有可动部件，也没有热河阻碍流体流动的节流部件，所以当流体通过时不会引起任何附加的压力损失。同时，它不会引起诸如磨损、堵塞等问题，特别适用于测量带有固体颗粒的矿浆、污水等液固两相流体，以及各种粘性较大的浆液等。同样，由于它结构上无运动部件，因此可附上耐腐蚀绝缘衬里或选择耐腐材料制成电极，起到很好的耐腐蚀性能，使之可用于各种腐蚀性介质的测量。

2、电磁流量计是一种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以及电导率（在一定范围内）的影响，因此，电磁流量计只需经水标定以后，就可以用来测量其他导电性液体的流量，而不需要附加其他修正。(2)信号电缆连接处接触电阻变大，使测量值变小，若该接触电阻不稳定，则测量值无法稳定，且易引入干扰；

3、电磁流量计的量程范围极宽，一台电磁流量计的量程比可达1:100.此外，电磁流量计只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称分布下的流动状态（层流或絮流）无关。

4、电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好。因此，可将测置信号直接用转换器线性地转换成标准信号输出，可就地指示，也可远距离传输。