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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。 在确认被测物质流向之后，安装点要选择在任何时候测量导管内都能充满液体，以防止由于测量导管内无液而指示不在零位所引起的误差。

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。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。

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；4 2转换器安装和调试

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。 ♦ 测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失，测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极高。

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。维护传感器电性能，首先要做的是粗略地测量电极间电阻，断开传感器与转换器这两者的信号连线，让传感器内充满液体，用万用表测量两电极与接地端的电阻值，是否在制造厂规定值范围内，而且这两者的所测值大体相同。记录下测量的电阻值，这个值对以后判断传感器故障原因(如沉积层是导电的还是绝缘的)是有用的。其次将传感器放空液体，擦净内壁，待完全干燥后用兆欧计测量两电极和接地端子间的电阻。
   
     （2）选择传感器口径与连接管道管径不相同。(4)信号线励磁线对地绝缘性能下降，使得测量结果远大于正常的数据，如这种干扰不稳定，对仪表的影响也变化不定，继而出现波动；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。维护传感器电性能，首先要做的是粗略地测量电极间电阻，断开传感器与转换器这两者的信号连线，让传感器内充满液体，用万用表测量两电极与接地端的电阻值，是否在制造厂规定值范围内，而且这两者的所测值大体相同。记录下测量的电阻值，这个值对以后判断传感器故障原因(如沉积层是导电的还是绝缘的)是有用的。其次将传感器放空液体，擦净内壁，待完全干燥后用兆欧计测量两电极和接地端子间的电阻。
       
        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。水平安装时要使电极轴线平行于地平线，因为处于底部的电极易被沉淀物覆盖，被测介质中偶存气泡擦过遮住电极表面，使输出信号波动。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。 ♦ 由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间形成的，是管道截面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为五倍的管直径。
   
     （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。需要对流量计有固定的周期性检查，查看流量计周围环境，清扫污垢，确保不进水和其他物质，检查接线是否完好，检查流量计周围是否出现新的强电磁场或有新装电线横跨仪表电磁流量计的日常维护还有保养是保证或证明流量计是在受控状态下运行。当我们发现电磁流量计出现问题时，我们先要将外部因素逐一排查，如果没有发现问题，再决定要不要拆除流量计修整。电磁流量计的检测与保养是必须的，可以确保流量计在长的寿命下，发挥更有效的作用。

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。4 2转换器安装和调试

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。