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電磁流量計原理

電磁流量計的理論-法拉第電磁感應(yīng)定律.當(dāng)一導(dǎo)電體經(jīng)過一個磁場時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其電動勢的方向與導(dǎo)體運動和磁場的方向有關(guān).在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。 (2)直管段保

當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

感應(yīng)電動勢相對于流速成正比，并被兩個測量電極所檢測。然后變送器將它進(jìn)行放大，根據(jù)管道橫截面積計算出體積流量

U感應(yīng)電動勢；V =流速；Q=體積流量；B=磁場強(qiáng)度；L=管道直徑

感應(yīng)電動勢：U=BLV；Q=vA

測量原理：電磁流量計的理論-法拉第電磁感應(yīng)定律,假設(shè)電磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場強(qiáng)度（B）為恒定，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓

（Ue）正比于流體速度（v），管道截面積（A）為己知，則體積流量（Qv）則可通過如下公式計算：

Ue=BLV

Q=vA

電磁流量計由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測量管上下裝有勵磁線圈，通勵磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢，送到變送器，勵磁電流則由變送器提供。在電磁流量計不進(jìn)行使用，或者我們稱之為停機(jī)，我們就要對流量計采取合理的維護(hù)和有效的保養(yǎng)方法。流量計投入使用過程中會有段時間出現(xiàn)測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的時候，其實這不一定是流量計的質(zhì)量所造成的問題。

電磁流量計的測量特點

·電磁流量計所測得的體積流量，實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率（只要在某閾值以上）變化明顯的影響；

電磁流量計的測量范圍度大，通常為20：1～50：1，可選流量范圍寬。

滿度值液體流速可在0·5、10m/s內(nèi)選定。有些型號儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量（例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)）不必取下作離線實流標(biāo)定；水平安裝時要使電極軸線平行于地平線，因為處于底部的電極易被沉淀物覆蓋，被測介質(zhì)中偶存氣泡擦過遮住電極表面，使輸出信號波動。

電磁流量計的口徑范圍比其他品種流量儀表寬，從幾毫米到3m；可測正反雙向流量，也可測脈動流量，只要脈動頻率低于激磁頻率很多；儀表輸出本質(zhì)上是線性的：

當(dāng)然，電磁流量計也有缺點。比如它不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機(jī)溶劑等；不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體；

通用型E由于襯里材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量較高溫度的液體。二、定期檢查傳感器電性能

電磁流量計口徑的選擇
   
    ?（1）選擇傳感器口徑與連接管道管徑相同。這種選擇安裝起來非常方便。一般而言，管道流速在0.5~5m/s時為經(jīng)濟(jì)流速，傳感器口徑與管徑相同即可。除非介質(zhì)磨損性較小，且采用耐磨材質(zhì)，否則建議長期工作流速不要超過7m/s。用于含有易黏附、沉淀、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，建議流速不低于2m/s，提高到3~4m/s或以上，起到自清掃，防止黏附、沉淀等作用；用于礦漿等磨損性較強(qiáng)的流體，常用流速應(yīng)低于3m/s，以降低對襯里和電極的磨損。在測量電導(dǎo)率為5~10ｕs/cm的低電導(dǎo)介質(zhì)時，盡可能選擇低流速（0.5~1m/s），因為流速提高會導(dǎo)致流動噪音增加，出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象。二、定期檢查傳感器電性能
   
    ?（2）選擇傳感器口徑與連接管道管徑不相同。(5)勵磁回路電纜連接處接觸電阻變大，使轉(zhuǎn)換器的勵磁回路處于非恒流工作區(qū)域，勵磁電流下降，同樣造成測量結(jié)果偏小，若該接觸電阻不穩(wěn)定，則測量值出現(xiàn)波動。選擇傳感器口徑不一定與連接管道管徑相同，應(yīng)根據(jù)管道流速確定。主要適用于以下幾種情況：
      
    ?   管道內(nèi)流速偏低，工藝流量又較穩(wěn)定，為滿足傳感器對流速范圍的要求，在局部提高流速，選擇傳感器口徑小于工藝管道口徑，在其前后加接異徑管。通過在線檢查驗證電磁流量計有無異�，F(xiàn)象。對不能停止介質(zhì)流動的管線分別檢查流量傳感器和轉(zhuǎn)換器，用模擬信號器和其他通用儀表測試轉(zhuǎn)換器具有較高的校準(zhǔn)度，傳感器檢查則以測試電極接液電阻，檢查勵磁線圈包括勵磁連接電纜的絕緣電阻和銅電阻，以及檢查轉(zhuǎn)換器輸出的勵磁電流，核對磁場強(qiáng)度等間接方法。
       
     ?  從價格上考慮，口徑越大，價格越高。對管道內(nèi)流速偏低，工藝流量又較穩(wěn)定的情況，可選用口徑較小的傳感器。(l)信號線對地絕緣下降，引起信號衰 測量結(jié)果偏�。贿@樣不僅可以使電磁流量計運行在較好的工作狀態(tài)下，還可降低投資費用。

襯里和電極材料的選擇。若介質(zhì)為強(qiáng)酸性則應(yīng)選擇耐腐蝕內(nèi)襯，如聚四氟乙烯，電極選擇鍍鋅、鉑等合金材料。若介質(zhì)為強(qiáng)堿性且含高硬度固型物，則應(yīng)選擇陶瓷內(nèi)襯，電極選擇不銹鋼材質(zhì)。
   
   ? （2）防護(hù)等級的選擇。若要求防爆，則必須選擇防爆型外殼；若環(huán)境惡劣，空氣中含水汽、酸堿等污物，傳感器的外殼則應(yīng)選擇塑料材質(zhì)；若傳感器在露天安裝，必須加防護(hù)罩；傳感器在室內(nèi)安裝時，為防止噴料，也應(yīng)加裝易拆卸的防護(hù)罩；如果傳感器安裝在地面以下經(jīng)常受水淹，宜選用分體式的電磁流量計。
   
   ? （3）接地的選擇。電磁流量計的感應(yīng)信號很小，容易受外界噪聲或其他電磁信號的影響。若連接傳感器的管道相對于被測介質(zhì)是絕緣的，則介質(zhì)的接地必須通過選用接地電極或安裝接地環(huán)來實現(xiàn)。接地環(huán)的作用是通過傳感器外殼接地形成一個屏蔽外界干擾的空間，從而提高測量精度。
   
    ?（4）法蘭的選擇。除特殊情況外，一般應(yīng)該選擇公制法蘭，與之配套的法蘭也按公制制造，符合標(biāo)準(zhǔn)gb9119。如果需要配對法蘭，提供傳感器的連接管道尺寸。我們首先就要檢查流量計外部狀況，如電源是否完好、管道有沒有損壞或管道中介質(zhì)沒有充滿、管道內(nèi)是否存在氣泡、信號電纜有沒有被破壞、轉(zhuǎn)換器輸出信號（即后位儀表輸入回路）是否開路。遇到問題我們要冷靜對待，由外到內(nèi)排除情況，切記盲目的拆修電流計。我們要知道，大部分出現(xiàn)問題的原因，往往都是由于大家沒有按照說明書上的內(nèi)容，合理的保養(yǎng)流量計所造成的。
   
   ? （5）電纜的選擇。對于分體式的電磁流量計，必須選擇連接電纜。電纜一般是專用的，其長度與介質(zhì)電導(dǎo)率有關(guān)，長度為電導(dǎo)率的5倍，但一般不超過100m。傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的電纜現(xiàn)場安裝時一般要求套管。萬事萬物都逃不開自身的定律和法則，電磁流量計也是這樣。要想更有效地進(jìn)行使用，離不開日常的維護(hù)、保養(yǎng)。

電磁流量計優(yōu)點

1、電磁流量計的變送器結(jié)構(gòu)簡單，沒有可動部件，也沒有熱河阻礙流體流動的節(jié)流部件，所以當(dāng)流體通過時不會引起任何附加的壓力損失。同時，它不會引起諸如磨損、堵塞等問題，特別適用于測量帶有固體顆粒的礦漿、污水等液固兩相流體，以及各種粘性較大的漿液等。同樣，由于它結(jié)構(gòu)上無運動部件，因此可附上耐腐蝕絕緣襯里或選擇耐腐材料制成電極，起到很好的耐腐蝕性能，使之可用于各種腐蝕性介質(zhì)的測量。

2、電磁流量計是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及電導(dǎo)率（在一定范圍內(nèi)）的影響，因此，電磁流量計只需經(jīng)水標(biāo)定以后，就可以用來測量其他導(dǎo)電性液體的流量，而不需要附加其他修正�！魺o截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。

3、電磁流量計的量程范圍極寬，一臺電磁流量計的量程比可達(dá)1:100.此外，電磁流量計只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與軸對稱分布下的流動狀態(tài)（層流或絮流）無關(guān)。

4、電磁流量計無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好。因此，可將測置信號直接用轉(zhuǎn)換器線性地轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，可就地指示，也可遠(yuǎn)距離傳輸。