大家好，本期的流量計(jì)大全我們將為您介紹的是電磁流量計(jì)，這是一款應(yīng)用非常廣泛的流量計(jì)產(chǎn)品，普遍使用在民用及工業(yè)領(lǐng)域中，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體介質(zhì)的流量測(cè)量。電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50年代初電磁流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，近年來(lái)世界范圍電磁流量計(jì)產(chǎn)量約占工業(yè)流量?jī)x表臺(tái)數(shù)的5%～6.5%。

一、原理與結(jié)構(gòu)

電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)，與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的方向按“弗來(lái)明右手規(guī)則”，其值如下式

電磁流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。傳感器典型結(jié)構(gòu)示意如圖2，測(cè)量管上下裝有激磁線(xiàn)圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量管，一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。  

二、優(yōu) 點(diǎn)

電磁流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管，因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。

電磁流量計(jì)不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失，儀表的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對(duì)于要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合。

電磁流量計(jì)所測(cè)得的體積流量，實(shí)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。

與其他大部分流量?jī)x表相比，前置直管段要求較低。

電磁流量計(jì)測(cè)量范圍度大，通常為20：1～50：1，可選流量范圍寬。滿(mǎn)度值液體流速可在0.5～10m/s內(nèi)選定。有些型號(hào)儀表可在現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)實(shí)流標(biāo)定。

電磁流量計(jì)的口徑范圍比其他品種流量?jī)x表寬，從幾毫米到3m。可測(cè)正反雙向流量，也可測(cè)脈動(dòng)流量，只要脈動(dòng)頻率低于激磁頻率很多。儀表輸出本質(zhì)上是線(xiàn)性的。

易于選擇與流體接觸件的材料品種，可應(yīng)用于腐蝕性流體。

三、缺 點(diǎn)

電磁流量計(jì)不能測(cè)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(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。

通用型電磁流量計(jì)由于襯里材料和電氣絕緣材料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號(hào)儀表用于過(guò)低于室溫的液體，因測(cè)量管外凝露（或霜）而破壞絕緣。

四、分 類(lèi)

市場(chǎng)上通用型電磁流量計(jì)產(chǎn)品和特殊型儀表可以從不同角度分類(lèi)。

如按激磁電流方式劃分，有直流激磁、交流（工頻或其他頻率）激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。幾種激磁方式的波形見(jiàn)圖3。按輸出信號(hào)連線(xiàn)和激磁（或電源）連線(xiàn)的制式分類(lèi)，有四線(xiàn)制和二線(xiàn)制。

按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類(lèi)，有分離型和一體型。

按流量傳感器與管道連接方法分類(lèi)，有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。按流量傳感器電極是否與被測(cè)液體接觸分類(lèi)，有接觸型和非接觸型。按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類(lèi)，有短管型和插入型。

按用途分類(lèi)，有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。

五、安裝使用注意事項(xiàng)

1、使用時(shí)應(yīng)注意的一般事項(xiàng)

液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開(kāi)容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所，例如其上游附近加入藥液，加液點(diǎn)最好設(shè)于傳感器下游。

使用時(shí)傳感器測(cè)量管必須充滿(mǎn)液體（非滿(mǎn)管型例外）。有混合時(shí)，其分布應(yīng)大體均勻。

液體應(yīng)與地同電位，必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時(shí)，輸送液體產(chǎn)生摩檫靜電等原因，造成液體與地間有電位差。

2、流量傳感器安裝

（1） 安裝場(chǎng)所

通常電磁流量計(jì)傳感器外殼防護(hù)等極為IP65（GB 4208規(guī)定的防塵防噴水級(jí)），對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求。

1） 測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所；測(cè)量雙組分液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的下游；測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游；

2） 盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓；

3） 選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表；

4） 避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾；

5） 易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所；

6） 盡可能避開(kāi)周?chē)h(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；

7） 環(huán)境溫度在－25/－10～50/600℃范圍內(nèi)，一體形結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些；

8） 環(huán)境相對(duì)濕度在10%～90%范圍內(nèi)；

9） 盡可能避免受陽(yáng)光直照；

10） 避免雨水浸淋，不會(huì)被水浸沒(méi)。

如果防護(hù)等級(jí)是IP67（防塵防浸水級(jí)）或IP68 （防塵防潛水級(jí)），則無(wú)需上述8）、10）兩項(xiàng)要求。

（2） 直管段長(zhǎng)度要求

為獲得正常測(cè)量精確度，電磁流量傳感器上游也要有一定長(zhǎng)度直管段，但其長(zhǎng)度與大部分其它流量?jī)x表相比要求較低。90o彎頭、T形管、同心異徑管、全開(kāi)閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線(xiàn)（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長(zhǎng)度的直管段，不同開(kāi)度的閥則需10D；下游直管段為（2～3）D或無(wú)要求；但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測(cè)量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長(zhǎng)度亦不一致，匯集如表2所示，要求比通常要求高。這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前0.5級(jí)精度儀表的要求。

如閥能開(kāi)使用時(shí)，應(yīng)按閥截流方向和電極軸成45o角度安裝，則附加誤差可大為減少。

（3） 安裝位置和流動(dòng)方向

傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測(cè)量固液兩相流體最好垂直安裝，自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。

水平安裝時(shí)要使電極軸線(xiàn)平行于地平線(xiàn)，不要處于垂直于地平線(xiàn)，因?yàn)樘幱诘夭降碾姌O易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面，使輸出信號(hào)波動(dòng)。圖5所示管系中，c、d為適宜位置；a、b 、e為不宜位置，b處可能液體不充滿(mǎn)，a、e處易積聚氣體，且e處傳感器后管段短也有可能不充滿(mǎn)，排放口最好如f形狀所示。對(duì)于固液兩相流c處亦是不宜位置。

（4） 旁路管、便于清洗連接和預(yù)置入孔

為便于在工藝管道繼續(xù)流動(dòng)和傳感器停止流動(dòng)時(shí)檢查和調(diào)整零點(diǎn)，應(yīng)裝旁路管。但大管徑管系因投資和位置空間限制，往往不易辦到。根據(jù)電極污染程度來(lái)校正測(cè)量值，或確定一個(gè)不影響測(cè)量值的污染程度判斷基準(zhǔn)是困難的。除前文所述，采用非接觸電極或帶刮刀清除裝置電極的儀表，可解決一些問(wèn)題外，有時(shí)還需要清除內(nèi)壁附著物，則可按圖6所示，不卸下傳感器就地清除。

對(duì)于管徑大于1.5～1.6m的管系在電磁流量計(jì)附近管道上，預(yù)置入孔，以便管系停止運(yùn)行時(shí)清洗傳感器測(cè)量管內(nèi)壁。

（5） 負(fù)壓管系的安裝

氟塑料襯里傳感器須謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系；正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓，例如液體溫度高于室溫的管系，關(guān)閉傳感器上下游截止閥停止運(yùn)行后，流體冷卻收縮會(huì)形成負(fù)壓，應(yīng)在傳感器附近裝負(fù)壓防止閥，如圖7所示。有制造廠(chǎng)規(guī)定PTFE 和PFA 塑料襯里應(yīng)用于負(fù)壓管系的壓力可在200C、1000C、1300C時(shí)使用的絕對(duì)壓力必須分別大于27、40、50Kpa

（6） 接地

傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100Ω以下）。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外，還要用較粗銅導(dǎo)線(xiàn)（16mm²）饒過(guò)傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離。

有時(shí)后雜散電流過(guò)大，如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響電磁流量計(jì)正常測(cè)量，則可采取流量傳感器與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法。同樣有陰極保護(hù)的管線(xiàn)上，陰極保護(hù)電流影響電磁流量計(jì)測(cè)量時(shí)，也可以采取本方法。

本期關(guān)于電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理、優(yōu)缺點(diǎn)及安裝注意事項(xiàng)就先為您介紹到這里，下一期將為大家詳細(xì)講解一下渦街流量計(jì)，感謝您的關(guān)注！

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