7.3 电磁流量计利用法拉第电磁感应定律，测量导电液体体积流特点：测量通道是光滑直管，不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体；
不产生因检测流量所形成的压力损失；不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化影响；前置直管段要求较低；测量范围度大，通常为20:1
～50:1；不能测量电导率很低的液体；不能用于较高温度的液体。7.3 电磁流量计7.3.1 电磁流量计结构与原理7.3.2
电磁流量计的选用与安装7.3.1 电磁流量计结构与原理1. 电磁流量计原理2. 电磁流量计的构成 1. 电磁流量计原理基本
原理：法拉第电磁感应定律： 导体在磁场中切割磁力线运动时产生感应电动势。 电磁流量计测量原理导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内
流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势 液体的体积流量 式中, K为仪表常数，K= 4kB/πD 在管道直径确定，
磁感应强度不变的条件下，体积流量与电磁感应电势有一一对应的线性关系，而与流体密度、粘度、温度、压力和电导率无关。2. 电磁流量计
的构成 电磁流量计＝流量传感器＋转换器（1）电磁流量计流量传感器外壳磁路系统测量管衬里电极 ①外壳（铁磁材料制成） 功能：保护
激磁线圈，隔离外磁场的干扰。 ②磁路系统 功能：产生均匀的直流或交流磁场 直流磁场可用永久磁铁来实现，结构简单
工业现场电磁流量计，一般都采用交变磁场，磁感应强度为感应电势为 ③测量管 流过被测流体，两端设有法兰，用做连接管
道。 测量导管采用不导磁、低导电率、低导热率并据有一定机械强度的材料制成，一般可选用不锈钢、玻璃钢、铝及其它高强度的材料。
④衬里 在测量导管内壁的一层耐磨、耐腐蚀、耐高温的绝缘材料。 主要功能：增加测量导管的耐磨性与腐蚀性，
防止感应电势被金属测量导管壁短路。 ⑤电极：正确引出感应电势信号 用不锈钢非导磁材料制成，安装时要求
与衬里齐平 （2）转换器功能：放大感应电势、抑制主要的干扰信号。 采用了交变磁场克服了极化现象，但增加了电磁正交干扰信号，正交干扰
信号的相位和被测感应电势相差900 消除正交干扰的方法： 信号引出线自动补偿 转换器的放大电路反馈补偿。 ①转换器与电磁流量传
感器连线自动补偿方式 ②转换器组成原理 转换器方框图7.3 电磁流量计7.3.1 电磁流量计结构与原理7.3.2 电磁流量计
的选用与安装7.3.2 电磁流量计的选用与安装大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相流等难测流体或高要求场所如测
量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强腐蚀液以及钢铁工业高炉风口冷却水控制和监漏，长距离管道煤的水力
输送的流量测量和控制。小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物工程等有卫生要求的场所。（1）选用考虑要点① 精度 ② 流速
③ 范围度 ④ 口径 ⑤ 液体电导率 ①精度 市场上通用型电磁流量计的性能有较大差别，有些精度高、功能多，有些精度低、功能简单。精
度高的仪表基本误差为（±0.5%～±1%）FS，精度低的仪表则为（±1.5%～±2.5%）FS，两者价格相差1～2倍。 因此测量精
度要求不很高的场所（例如非经济核算仅以控制为目的，只要求高可靠性和优良重复性的场所）选用高精度仪表在经济上是不合算的。②流速选定仪
表口径不一定与管径相同，视流量而定。流程工业输送水等粘度不同的液体，管道流速一般是经济流速1.5～3m/s。电磁流量计用在这样的管
道上，传感器口径与管径相同即可。满度流量时液体流速可在1～10m/s范围内选用，用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速不低
于2m/s ，自清扫、防止粘附沉积等作用 测量接近阈值的低电导液体，尽可能选定较低流速（小于0.5～1m/s） ③范围度 电磁
流量计的范围度较大，通常不低于20，带有量程自动切换功能的仪表，可超过50～100。 ④口径 国内定型产品的口径从10mm～30
00mm，实际应用还是以中小口径居多，与大部分其他原理流量仪表（如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等）相比，大口径仪表占有较
大比重。⑤液体电导率使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的，不能低于阈值（即下限值）。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用
，超过阈值即使变化也可以测量，示值误差变化不大，通用型电磁流量计的阈值在10-4～（5×10-6）S/cm之间，视型号而异。使用时
还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容，制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。（2）流量传感器安装① 安
装场所② 直管段长度要求 ③ 安装位置和流动方向 ④ 接地 ①安装场所测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所；测量双组分液体时
，避免装在混合尚未均匀的下游；测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段的下游；尽可能避免测量管内变成负压；选择震动小的场所，特别对
一体型仪表； 避免附近有大电机、大变压器等引起电磁场干扰；易于实现传感器单独接地的场所；尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体；环境
温度在－25/－10～50/600℃范围内；环境相对湿度在10%～90%范围内；尽可能避免受阳光直照；避免雨水浸淋，不会被水浸没。
②直管段长度要求长度与大部分其它流量仪表相比要求较低。90o弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀后通常认为只要离电极中心线5倍直径（
5D）长度的直管段，不同开度的阀则需10D；下游直管段为（2～3）D或无要求；各标准或检定规程所提出上下游直管段长度亦不一致，要求
比通常要求高。这是由于为保证达到当前0.5级精度仪表的要求。③安装位置和流动方向安装方向不受限制,但测量固液两相流体最好垂直安装。
④接地传感器必须单独接地（接地电阻100Ω以下）。分离型原则上接地应在传感器一侧，转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上，除了传感器和接地环一起接地外，还要用较粗铜导线（16mm2）绕过传感器跨接管道两连接法兰上，使阴极保护电流与传感器之间隔离。End the 7.3 |
|
