电磁流量计模型冲关

电磁流量计的基本原理分解资料讲解

（2）直管段长度要求
为获得正常测量精确度，电磁流量传感器上游也要有一定长度直管段，但其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（不是传感器进口端连接面）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；但要防止蝶阀阀片伸入到传感器测量管内。各标准或检定规程所提出上下
低频方波励磁
直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺点，为了充分发挥它们的优点，尽量避免它们的缺点，70年代以来，人们开始采用低频方波励磁方式．它的励磁电流波形如图所示，其频率通常为工频的1／4－l／ 10．
从图可见，在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰影响很小．从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号，所以它能克服直流励滋易产生的极化现象．因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式，目前已在电磁流量计上广泛的应用．概括一下，它具有如下几个优点： ①能避免交流磁场的正交电磁干扰； ②消除由分布电容引起的工频干扰； ③抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流； ④排除直流励磁的极化现象．
e＝BDu 式中,u为管道截面上的平均流速．由此可得管道的体积流量为：
qv=Dπe/4B 由上式可见，体积流量qv与感应电动势e和测量管内径和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比，与其它物理参数无关．这就是电磁流量计的测量原理．要使公式严格成立，必须使测量条件满足下列假定： ①磁场是均匀分布的恒定磁场； ②被测流体的流速轴对称分布； ③被测液体是非磁性的； ④被测液体的电导率均匀且各向同性。
（6）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）饶过传感器跨接管道两连接法兰上，使阴极保护电流于传感器之间隔离。

电磁流量计的原理和构成.docx

电磁流量计的原理和构成一、电磁流量计的使用方法（选自 GB/T 18660－2002）1范围本标准描述了用于测量充满封闭管道中导电液体流量的工业电磁流量计的原理和主要设计特点，并涉及它们的安装、运行、特性以及校准。

本标准不规定流量计在危险环境中应用的安全防护要求。

它不适用于导磁性浆液及液态金属的测量，也不适用于有卫生要求的场合。

本标准包括交流励磁型和脉冲直流励磁型两种流量计。

2应用标准（略）3定义（略）4符号和单位本标准使用下列符号符号参数单位B磁通密度TD测量管内径mK校准系数mLe测量电极之间距离mU液体平均轴向流速m/sV流量信号（电动势）Vk常数（无量纲）qv液体的体积流量m3/s5基本理论5．1 概述当液体在磁中运，根据法拉第定律生感（ 1）。

如果磁垂直于流液体的管道，而液体的率又不太低，装在管壁上的两个极之可量到一个，同磁通量密度、液体的平均流速以及两个极之的距离成正比。

，就可以得液体的流速，而得液体的流量。

1磁流量原理B－磁通密度； D－量管内径； V－流量信号（）；U－液体平均向流速5.2基本方程根据法拉第磁感定律，感度可用下面的式表达：V=kBLeU⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1）在形管道中，体流量是：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2）把方程（ 1）、（ 2）合并得：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（3）或者⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）方程式（ 4）可以解用各种方法生一个校准系数，如本准第 9 章和GB/T18659中所述，系数上通常是靠湿式校准来得到。

6构和工作原理6.1 概述如 1 和 2 所示，量管置于磁中，使液体的流方向同磁相垂直。

根据法拉第定律，液体在磁中流，在与其流向和磁相垂直的方向上生一感。

由安装在里上的两个极，或者通量管上在与磁垂直的径向平面上的一容耦合型极，生一个正比于流速的位差，此信号可通过一个二次装置加以处理。

基于这一原理的流量计可以测量从任何方向流经测量管的流量。

电磁流量计讲稿资料

电磁流量计1.工作原理1．1 传感器电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计,用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量。

电磁流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器两大部分组成。

图1为传感器工作原理图示：图1 电磁流量计工作原理示意图中： B：磁通密度，和励磁线圈中通过的双向脉冲恒定励磁电流成正比，是一常数。

D ：导管内径，常数。

U E：信号电压v ：导电介质的平均流速如图1所示，根据电磁感应定律，导电性液体介质在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，在与流动方向垂直的方向上产生与流速成比例的感应电势，即在信号电极上产生信号电压U E。

U=BLV U可测，B一定，L一定.U E∝ B * D * v D，B均为常数，故可计算出流速，进而计算出流量Q v ：s=πR2Q v = (π/4) * D2 * v1．2 转换器工作原理通用的仪器仪表不能检测电极上感应的信号,只能由配套转换器完成。

从传感器电极输出的流量信号有以下特点：①是以介质为参考点(0V)的差动信号。

故必须把介质电位作为信号地(0V)传输到转换器。

传感器法兰和管道法兰必须“电气“连通，流量计在塑料管道等非金属管道使用时,必须加接地环或接地发兰，或传感器加接地电极。

②信号微弱。

U E∝ B * D * v D为常数；B∝In In为励磁线圈的安匝数；在一定流速下,欲增大流量信号,仅能增大磁通密度B.而B又正比于励磁电流I和励磁线圈n. 但增大励磁电流I不符合节能的原则,增加励磁线圈匝数n会使传感器变得笨重,线圈电阻的增加又影响励磁电流的恒流性能。

现在厂家通常用几百mA～几十mA的励磁电流产生0.X～0.0X mV(V=1m/s时)信号。

而电子技术和电子元件的发展使接收如此微弱的信号成为可能。

③信号内阻大。

传感器作为流量信号的电压源，其内阻R0为：1R0,传感器的信号内阻,Ω;R0=σdσ,介质电导率,S/cm ;d,电极直径,cm ,通常d=1cm.自来水:σ≈200μs/cm =2×10-4 s/cm, R0=5KΩ高档电磁流量计允许的电导率下限:σ≈5μs/cm =5×10-6 s/cm，R0=200KΩ传感器作为流量信号的电压源有如此之高的内阻,对信号的传输和接收都提出了较高的要求.④干扰多,幅度大。

E+H电磁流量计 ppt课件

安装和操作 - 安装建议3：接地
对于金属接地的管道，仪表的接地端直接连到管道上即可。
对于金属非接地的或带衬里的金属管道，仪表与管道的配对法兰连接，然后用金属线将管道法兰接地。
对于非金属的管道，仪表与管道之间安装接地环，并将两个环连接起来，然后用金属线将接地环接地。
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安装和操作 - 仪表接线
ppt课件
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电磁流量计故障检查和分析
一般采用的检查手段或方法及其检查内容：
检查首先从显示仪表工作是否正常开始，逆流量信号传送的方向进行。用模拟信号器测试转换器，以判断故障发生在转换器及其后位仪表还是在转换器的上位传感器发生的。若是转换器故障，如有条件可方便地借用转换器或转换器内线路板作替代法调试；若是传感器故障需要试调换时，因必须停止运行，关闭管道系统，因涉及面广，常不易办到。特别是大口径流量传感器，试换工程量大，通常只有在作完其他各项检查，最后才下决心，卸下管道检查传感器测量管内部状况或调换。
ppt课件
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电磁流量计故障检查和分析
1 无流量信号；
无流量信号输出大体上可归纳为5个方面故障原因，它们是
（1）电源未通等电源方面故障；（2）连接电缆（激磁回路，信号回路）系统方面故障；
（3）液体流动状况方面故障；（4）传感器零部件损坏或测量内壁附着层引起等方面的故障；
（5）转换器元器件损坏方面的故障。
（3）外界杂散电流等电、磁干扰；
（4）液体物性方面（如液体电导率不均匀或含有较多
变颗粒／纤维的浆液等）的pp原t课件因；
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电磁流量计故障检查和分析
1、流动本身的波动（或脉动）
若流动本身波动，仪表输出晃动则是如实反映波动状况。检查方法可在使用现场向操作人员和流程工艺人员询问或巡视有否波动源。管系流动波动（或脉动）的O EMPTY PIPE DET. 空管检测ON MEASURING MODE 测量模式STANDARD

高中物理模型-电磁流量计模型

模型组合讲解——电磁流量计模型张慧琨［模型概述］带电粒子在电磁场中运动时受到电场力、洛伦兹力有时还有考虑重力的作用，发生偏转或做直线运动，处理方法有很多共同的特点，同时在高考中也连年不断，实际应用有电磁流量计、磁流体发电机、霍尔效应等，所以我们特设模型为“电磁流量计”模型。

［模型讲解］例1. 图1是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的ab 两点间的电动势ε，就可以知道管中液体的流量Q ——单位时间内流过液体的体积（s m /3）。

已知管的直径为D ，磁感应强度为B ，试推出Q 与ε的关系表达式。

图1解析：a ，b 两点的电势差是由于带电粒子受到洛伦兹力在管壁的上下两侧堆积电荷产生的。

到一定程度后上下两侧堆积的电荷不再增多，a ，b 两点的电势差达到稳定值ε，此时，洛伦兹力和电场力平衡：qE qvB =，DE ε=，DBv ε=，圆管的横截面积241DS π=故流量BDSv Q 4πε==。

评点：①该题是带电粒子在复合场中的运动，但原先只有磁场，电场是自行形成的，在分析其他问题时，要注意这类情况的出现。

②联系宏观量I 和微观量的电流表达式nevS I =是一个很有用的公式。

例2. 磁流体发电是一种新型发电方式，图2和图3是其工作原理示意图。

图2中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为b a l 、、，前后两个侧面是绝缘体，下下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻L R 相连。

整个发电导管处于图3中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B ，方向如图所示。

发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。

由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。

发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。

设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为0v ，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差p ∆维持恒定，求：图2 图3（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大；（2）磁流体发电机的电动势E 的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P 。

迪元电磁流量计课件

1、大电流产生的磁场 2、漏电流（杂散电流） 3、接地电动势 4、与非金属管道连接
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大电流产生的磁场

一般电解槽的电流都在10KA以上。这么大的直流电流必定在其周围产生强磁场，而电磁
流量计也是通过产生磁场来获得信号。如果这个磁场干扰不能解决的，对电磁流量计的测量影响是很大的。

为了解决这一问题，我们在电磁流量计传感器内增加了抗强磁干扰的屏蔽层。一般是选用不导磁的材料。
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ē ē
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诚实勤信
电磁流量计的安装事项
前直管段>2D
必须有背压存在保证良好的接地 1.保证2D以上前直管段，1D以上后管段 2.保证良好的接地。 3.必须有背压存在。
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诚实勤信
在电解铝行业中的应用方案

电磁流量计在电解铝行业中普通存在的几个问题。
电池供电型电磁流量计
浆液电磁流量计
。。。。。
二线制电磁流量计代表迪元电磁流量计一个新的高度。我们克服了三大技术难题，做到接近世界一流水平横河二线制电磁流量计的指标。
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电磁流量计故障分析及解决
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诚实勤信
九、电磁流量计故障分析及解决方法
（1）电磁流量计故障分析方法之一：（按故障发生时期区分）（1）如在安装调试期发生问题，应侧重于以下分析和检查：
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管道阀门快速开启
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诚实勤信
关键技术对比
品牌
迪元
合资公司H
合资公司S 手动修正+在线校准最小0.5秒 ± 0.25% >3.5 uS/cm 0.03 m/S

高三物理复习物理模型组合讲解——电磁流量计模型

模型组合讲解——电磁流量计模型［模型概述］带电粒子在电磁场中运动时受到电场力、洛伦兹力有时还有考虑重力的作用，发生偏转或做直线运动，处理方法有很多共同的特点，同时在高考中也连年不断，实际应用有电磁流量计、磁流体发电机、霍尔效应等，所以我们特设模型为“电磁流量计”模型。

［模型讲解］例1. 图1是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的ab 两点间的电动势ε，就可以知道管中液体的流量Q ——单位时间内流过液体的体积（s m /3）。

已知管的直径为D ，磁感应强度为B ，试推出Q 与ε的关系表达式。

图1解析：a ，b 两点的电势差是由于带电粒子受到洛伦兹力在管壁的上下两侧堆积电荷产生的。

到一定程度后上下两侧堆积的电荷不再增多，a ，b 两点的电势差达到稳定值ε，此时，洛伦兹力和电场力平衡：qE qvB =，D E ε=，DB v ε=，圆管的横截面积241D S π=故流量B DSv Q 4πε==。

评点：①该题是带电粒子在复合场中的运动，但原先只有磁场，电场是自行形成的，在分析其他问题时，要注意这类情况的出现。

②联系宏观量I 和微观量的电流表达式nevS I =是一个很有用的公式。

例2. 磁流体发电是一种新型发电方式，图2和图3是其工作原理示意图。

图2中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为b a l 、、，前后两个侧面是绝缘体，下下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻L R 相连。

整个发电导管处于图3中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B ，方向如图所示。

发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。

由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。

发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。

设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为0v ，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差p ∆维持恒定，求：图2 图3（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大；（2）磁流体发电机的电动势E 的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P 。

磁流体发电机模型冲关

1磁流体发电机模型冲关如图是磁流体发电机，等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上，产生电势差，设A 、B 平行金属板的面积为S ，相距为L ，等离子气体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v ，板间磁场的磁感应强度为B ，板外电阻为R ，当等离子气体匀速通过A 、B 板间时，板间电势差最大，离子受力平衡：qE 场＝qvB ，E场＝vB ，电动势E ＝E场L ＝BLv ，电源内电阻SLr ρ=,故R 中的电流L RS BLVSSL R BLV r R E I ρρ+=+=+=1．如图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a ，宽度均为b ，金属板平行且正对放置，间距为d ，其间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B ，导电流体的流速为v (保持不变)，电阻率为ρ，负载电阻的阻值为R .导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间，当开关K 拨在1时，磁流体发电机对负载电阻供电；当开关拨在2时，磁流体发电机给平行板电容器充电，电容器间一个质量为m 、电量为q 的悬吊带电小球在电场力作用下从竖直位置向右摆动的最大角度为θ.求： (1)当开关K 拨在1时，负载电阻得到的电压； (2)电容器极板之间的距离s .2．如图宽为a=0.1m 、长为b=0.2m 的两个金属板M 、N 之间的距离是d=0.2m ，两板间有磁感应强度为B 1=2T 、方向与两金属板平行的匀强磁场，带有正负电荷的等离子体（电阻率为ρ=0.1Ωm ）以垂直于磁场的速度v=10m/s 进入两板之间形成一个磁流体发电机。

金属板M 、N 分别与水平面内的两平行导轨相连，平行导轨间距离为L=0.5m ，处于竖直向下的磁感应强度为B 2=1.25T 的匀强磁场内，质量为m=0.5kg 的导体棒PQ 垂直放在平行导轨上并与导轨有良好的接触，若导体棒PQ 与每根导轨之间的最大静摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g=10m/s 2，金属板M 、N 和导线以及平行导轨的电阻都不计。

高中物理模型参数对电磁流量计测量结果影响分析

量计的流量Q＝vb c ，对于给定的流量计，b 与c 是常量，可见
测流量实质是测流速。
当可导电流体稳定地流经流量计，流量体将切割磁感
线，这样在流量计的上、下两面产生的感应电动势E＝vBc ，
其中B 是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度，
c 是流过流量计流体的厚度，v 是可导电流体流经流量计的
信息技术
科技资讯 2017 NO.34
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
4.2 测量数据不准确可能带来的危害 (1) 测量数据误差较大，造成经济损失，引起交易纠纷。 (2) 测量上传数据异常，可能引发相关控制设备误动或
拒动，引发安全生产事故。 (3) 其他影响及危害。
流速。这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电
阻 R的电流表的两端连接，如图4所示，则将有电流流过闭
合电路。这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流
量计流动切割磁感线而产生的感应电动势，如图4所示，电
阻包
括外
接
的电阻R
和可导电
流
体
的电阻
r
=
ρ
c ab
。
这样根据欧姆定律，得到闭合电路中的电流等于：
图3 流体流径图
图4 电阻图流槽外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流
表的两端连接，I 表示测得的电流值。已知流体的电阻率为
ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 (A)。
A. B. C. D. I bR c

模型54 电磁流量计和磁流体发电模型(解析版)

2024高考物理二轮复习80热点模型最新高考题模拟题专项训练模型54 电磁流量计和磁流体发电模型最新高考题1.（2021高考河北物理）如图，距离为d 的两平行金属板P 、Q 之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为1B ，一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间。

相距为L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为2B ，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P 、Q 相连。

质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直导轨放置，恰好静止。

重力加速度为g ，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。

下列说法正确的是（）A ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，12sin mgR vB B Ld θ=B ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，12sin mgR v B B Ld θ=C ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，12tan mgR v B B Ld θ=D ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，12tan mgR v B B Ldθ=【参考答案】B【名师解析】由左手定则可知正离子偏向Q 板，ab 中电流方向从a 指向b 。

金属棒ab 垂直导轨放置，恰好静止，说明金属棒所受安培力沿导轨向上，由左手定则可判断出导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下。

一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间，产生的感应电动势E=B 1dv ，金属棒ab 中电流I=E/R ，受到沿倾斜导轨向上的安培力F=B2IL ，由平衡条件，F=mgsin θ，联立解得12sin mgR v B B Ldθ=，选项B 正确。

2. （2018年11月浙江选考物理）磁流体发电的原理如图所示。

将一束速度为v 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B 的匀强磁场中，在相距为d 、宽为a 、长为b 的两平行金属板间便产生电压。

如果把上、下板和电阻R 连接，上、下板就是一个直流电源的两极。

若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ。

如何完美解决电磁流量计饱和问题流量计常见问题解决方法

如何完美解决电磁流量计饱和问题流量计常见问题解决方法电磁流量计在应用的时候显现A/D饱和，通常是电磁流量计安装布置不妥或管道内介质中混有异相物等引起的质中混有异相物的处理方法：1.气穴形成的失误2.液体中混有气体（泡）3.磨损和沉积结垢4.气体中冷凝液电磁流量计安装布置不妥紧要表现在以下方面：上游扰动源与下游扰动源，上游的扰动源有螺旋式焊缝管和各类阻流管件（如弯管、异径管、支管和阀），按扰动流类型分为两类，第1类速度分布有畸变和有二次流动；第2类除速度分布畸变和二次流动外，还有旋涡。

各类管件中碰到较多的是弯管和各种弯管组合（相像平面双弯管和立体双弯管）。

各类流量仪表对上游流动扰动的敏感程度不一，因此要提出各自的安装要求。

下游扰动源紧要是弯管、阀门等对流体流动形成的扰动会上溯传播，可以影响到几倍管径长度的距离处。

在大部分情况下5倍管径的下游直管段已经充分了；有些特例可能要稍长些，但可认为10倍管径的下游直管段，就能牢靠地应付任何下游管件所产生的扰动。

如直管段长度不能充分要求而又要保证测量精度，则可实行以下两个变通方法之一1）在现场安装条件下校准，或在相同于现场安装条件的扰动阻流件与仪表一起，在试验室实流校验装置上校准。

2）在仪表上游安装如下节所述的流动调整器。

1.密封垫片偏心（未对准中心）。

密封衬垫安装偏心，遮住了部分流通面积，使速度分布严重畸变不对称。

由于不对称流动发生在流量传感器进口，即上游直管段长度为零，会对差压式、涡轮式、涡街式、超声式，靶式、电磁式等仪表带来测量误差。

例如DN50mm 电磁流量计衬垫偏心10mm，测量误差高达4%～10%。

2.标准孔板的锐角未装在迎流面3.仪表与管道间密封衬垫内径Dg小于管道内径Dp和仪表内径Dm而产生束流。

Dg应略大于Dm，如Dg4.将对于振动干扰敏感的仪表安装在有振动的管道上5.缺少必要的防护性配件6.电磁流量计处于错误的流动方向。

密封垫片内径过小或安装偏心虽然对容积式、浮子式、科里奥利质量式等仪表的流量值没有影响或影响微小，但会加添额外的压力损失正文超声波流量计原理介绍: 目前通常接受两种类型的超声波流量计，一种为多普勒超声波流量计，另一类为时差式超声波流量计。