電磁流量計(jì)工作原理

電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于污水，氟化工，生產(chǎn)用水，自來(lái)水行業(yè)以及醫(yī)藥，鋼鐵等等諸多方面。由于原理決定了它只能測(cè)導(dǎo)電液體。雖說(shuō)它在可靠性和穩(wěn)定性方面都比其它種類的流量計(jì)要好許多，但客戶在實(shí)際使用過(guò)程中，還是會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題，下面我就電磁流量計(jì)在選型和安裝上詳細(xì)說(shuō)一下：

一，和其它流量計(jì)一樣，雖然電磁流量計(jì)它的測(cè)量范圍比是30：1，比渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)都要高，但也是有限制的，許多客戶定表時(shí)，常常把它和水表相比較，以為可以測(cè)量很低的流速，一般情況下，它只能測(cè)0.1m/s.低于此流速電磁流量計(jì)就很難正確測(cè)量。所以定貨初期對(duì)流量范圍比要搞清楚。定貨時(shí)不能按原先管道口徑來(lái)定貨，按你實(shí)際流量來(lái)定儀表口徑。

二，和其它流量計(jì)一樣，電磁流量計(jì)對(duì)安裝前后直管道也有要求，只不過(guò)比其它類流量計(jì)要求更低，但關(guān)健一點(diǎn)要滿足：就是滿管，再滿管。不滿管的情況下容易引起流量計(jì)亂跳：

三，和其它流量計(jì)一樣，電磁流量計(jì)也有防護(hù)等級(jí)，一般一體式的防護(hù)等級(jí)為IP65，分體式的為IP68(針對(duì)傳感器而言)，如果客戶對(duì)儀表安裝環(huán)境有要求，安裝地點(diǎn)在地下陰井或其它一些潮濕的地方，建議客戶選用分體式的。以免選錯(cuò)對(duì)儀表造成損害。

四，電磁流量計(jì)可以測(cè)腐蝕性液體，但定貨初期客戶要正確提供其它測(cè)量介質(zhì)屬性，以免選型時(shí)對(duì)電極選型上的錯(cuò)誤，導(dǎo)致傳感器在后期使用過(guò)程中報(bào)廢，給客戶帶來(lái)不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。

五，電磁流量計(jì)雖說(shuō)可靠性比較好，一般情況下不會(huì)損壞，但由于其原理決定，傳感器電極表面一直和液體接觸，時(shí)間久了，電極表面比較容易受污染。所以電磁流量計(jì)一般情況下，客戶有條件拆的情況下，建議一年到一年半之間拆出來(lái)清洗一次電極以保證流量計(jì)整機(jī)的測(cè)量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的，電磁流量計(jì)也不例外。

六，在主管線是垂直管線時(shí)，一般情況下，要求水流是自下而上，盡量不要自上而下。后者容易引起流量波動(dòng)比較大。安裝除了滿管以外，這點(diǎn)也是很重要的，其次就是前后直管道的距離了。

選擇便于維修，活動(dòng)方便的地方。流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端，決不能在抽吸側(cè)安裝；閥門應(yīng)安裝在流量下游側(cè)。工作原理

電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測(cè)流量范圍大，大流量與小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，大可達(dá)3m，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性，精度較高，可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。

當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí)，也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定，感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定：

Ex=BDv-----------------式（1）

式中Ex—感應(yīng)電勢(shì)，V；

B—磁感應(yīng)強(qiáng)度，T

D—管道內(nèi)徑，m

v—液體的平均流速，m/s

然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD²）/4的乘積，將式（1）代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）

由上式可知，在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí)，被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極，就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex，測(cè)量此電勢(shì)的大小，就可求得體積流量。

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出，數(shù)值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中： E－感應(yīng)電勢(shì)；

K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)；

B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；

V－導(dǎo)電液體平均流速；

D－電極間距；（測(cè)量管內(nèi)直徑）

傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào)，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波等信號(hào)處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出，報(bào)警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。

注：不同電磁流量計(jì)參數(shù)略有差異，使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布，兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截面上的平均流速，k為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見(jiàn)，體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比，與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。

需要說(shuō)明的是，要使式(3—37)嚴(yán)格成立，必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定：

①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);

②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;

③被測(cè)液體是非磁性的;

④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性