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電磁流量計原理

電磁流量計的理論-法拉第電磁感應定律.當一導電體經(jīng)過一個磁場時，就會產(chǎn)生感應電動勢，其電動勢的方向與導體運動和磁場的方向有關.在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導電介質(zhì)相當于法拉第試驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。5 儀表投運及故障處理

當有導電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應電壓。測量管道通過不導電的內(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。然后變送器將它進行放大，根據(jù)管道橫截面積計算出體積流量

U感應電動勢；V =流速；Q=體積流量；B=磁場強度；L=管道直徑

感應電動勢：U=BLV；Q=vA

測量原理：電磁流量計的理論-法拉第電磁感應定律,假設電磁感應線圈產(chǎn)生磁場強度（B）為恒定，產(chǎn)生的感應電壓

（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，引出感應電勢，送到變送器，勵磁電流則由變送器提供。?轉(zhuǎn)換器采用的單片機（MCU）和表面貼裝技術（CMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩(wěn)定。參數(shù)設定方便，點擊中文顯示LCD，漢化顯示菜單，全漢字菜單操作，顯示累積流量，瞬時流量，流速，流量百分比等。雙向測量系統(tǒng)，可測量正向流量，反向流量。

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)需要擴大和縮小流量（例如設有4位數(shù)電位器設定儀表常數(shù)）不必取下作離線實流標定；◆采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應不同介質(zhì)的需要。

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：

當然，電磁流量計也有缺點。比如它不能測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等；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。維護傳感器電性能，首先要做的是粗略地測量電極間電阻，斷開傳感器與轉(zhuǎn)換器這兩者的信號連線，讓傳感器內(nèi)充滿液體，用萬用表測量兩電極與接地端的電阻值，是否在制造廠規(guī)定值范圍內(nèi)，而且這兩者的所測值大體相同。記錄下測量的電阻值，這個值對以后判斷傳感器故障原因(如沉積層是導電的還是絕緣的)是有用的。其次將傳感器放空液體，擦凈內(nèi)壁，待完全干燥后用兆歐計測量兩電極和接地端子間的電阻。

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的流體，常用流速應低于3m/s，以降低對襯里和電極的磨損。在測量電導率為5~10ｕs/cm的低電導介質(zhì)時，盡可能選擇低流速（0.5~1m/s），因為流速提高會導致流動噪音增加，出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象。 ? 測量管道內(nèi)無阻流件，因此沒有附加的壓力損失，測量管道內(nèi)無可動部件，因此傳感器壽命極高。
   
    ?（2）選擇傳感器口徑與連接管道管徑不相同。◆儀表結構簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。選擇傳感器口徑不一定與連接管道管徑相同，應根據(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。?轉(zhuǎn)換器采用的單片機（MCU）和表面貼裝技術（CMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩(wěn)定。參數(shù)設定方便，點擊中文顯示LCD，漢化顯示菜單，全漢字菜單操作，顯示累積流量，瞬時流量，流速，流量百分比等。雙向測量系統(tǒng)，可測量正向流量，反向流量。
       
     ?  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。◆無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。這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)為強酸性則應選擇耐腐蝕內(nèi)襯，如聚四氟乙烯，電極選擇鍍鋅、鉑等合金材料。若介質(zhì)為強堿性且含高硬度固型物，則應選擇陶瓷內(nèi)襯，電極選擇不銹鋼材質(zhì)。
   
   ? （2）防護等級的選擇。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，傳感器的外殼則應選擇塑料材質(zhì)；若傳感器在露天安裝，必須加防護罩；傳感器在室內(nèi)安裝時，為防止噴料，也應加裝易拆卸的防護罩；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，一般應該選擇公制法蘭，與之配套的法蘭也按公制制造，符合標準gb9119。如果需要配對法蘭，提供傳感器的連接管道尺寸。企業(yè)每年至少對電磁流量計檢查一次，包括外觀檢查，轉(zhuǎn)換器特性試驗，測量值校準，測量各部電壓，測量絕緣電阻，確認電路等。其中對傳感器的檢查非常重要，很多企業(yè)往往忽略了傳感器運作檢查，而僅實施轉(zhuǎn)換器的校準。檢查完畢后還需要對儀表進行校準工作，盡量避免誤差。
   
   ? （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)電導率有關，長度為電導率的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。? 流量的測量不受流體的密度，粘度，溫度，壓力，電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速成線性關系，因此測量精度高。

電磁流量計優(yōu)點

1、電磁流量計的變送器結構簡單，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，由于它結構上無運動部件，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、密度以及電導率（在一定范圍內(nèi)）的影響，因此，電磁流量計只需經(jīng)水標定以后，就可以用來測量其他導電性液體的流量，而不需要附加其他修正。 (l)安裝點選擇在管 低處

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。

4、電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，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)換成標準信號輸出，可就地指示，也可遠距離傳輸。