电磁流量计的工作原理

一、电磁流量计的工作原理：电磁流量计是基于电磁感应定律而工作的流量测量仪表。它能测量具有一定电导率的液体或液、固混合物的体积流量，常用于检测酸、碱、盐、含固体颗粒（或纤维）液体的流量，这是它优越于其他流量计的特点。电磁流量计由变送器和转换器组成。电磁流量变送器由磁路系统、测量导管、电极、外壳和干扰信号装置等部分组成，它将流量的变化转换成感应电势的变化。转换器由电子元器件组成，它将微弱的感应电势放大，并转换成统一的标准信号输出，以便进行远传指示、记录和积算。

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律：导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，其感应电势E为：E=KBVD

式中：K－－－－仪表常数

B－－－－磁感应强度

V－－－－测量管道截面内的平均流速

D－－－－测量管道截面的内径

测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极捡出，并通过电缆送至转换器通过智能化处理，然后LCD显示或转换成标准信号4～20ma和0－1khz输出。

磁路系统：其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现，其优点是结构比较简单，受交流磁场的干扰较小，但

它易使通过测量导管内的电解质液体极化，使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围，即电极的极化现象，并导致两电极之间内阻增大，因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时，永久磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。

测量导管：其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

电极：其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。

外壳：应用铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。

衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

转换器：由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统

一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。

二、电磁流量计的特点：1、测量管是一段光滑的直管段，无活动及阻流部件，基本上无压力损失，节流效果显著；2、流量计输出与流量成线性关系，测量口径范围很大；3、合理选用衬里材料及电极材料，可测量各种腐蚀性介质流量；4、安装要求低；5、测量精度高；6、量程比宽。其局限性和不足之处有：1、介质温度不能太高，一般不超过120℃，压力一般不超过1.6MPa，流速不低于0.3m/s；2、被测介质必须是导电性液体，不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等。不能含有较多的铁磁性物质及气泡，不能用于气体、蒸汽及石油制品等非导电性液体。

三、电磁流量计在工作时，发现信号越来越弱或突然下降，原因可能有哪些，怎样处理？

1、测量导管内壁可能沉积污垢，应予以清洗和擦拭电极；

2、测量导管衬里可能被破坏，应予以更换；

3、信号插座可能被腐蚀，应予以清理或更换。

四、接地注意事项

1、测量管、外壳、屏蔽线、转换器、二次表都要接地；

2、检测器、转换器应单独接地，绝对不要连在电机、工艺管道上；

3、检测器、转换器的接地在现场，去二次表的屏蔽层接地在控制室一侧，切莫多端接地，以免因地电位不同而引入干扰；

4、检测器如安装在金属管上，金属管内部又没有绝缘层，可在检测器接地端上接地，如检测器安装于塑料管上，或在有绝缘涂层、衬里的管道上，则检测器两端应安装接地环，使管内流动的介质与大地短路，具有零电位。

磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为T）。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强；磁感应强度越小，表示磁感应越弱。

因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流称为感应电流。这是初中物理课本为便于学生理解所定义的电磁感应现象，不能全面概括电磁感现象：闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象。所以准确的定义如下：因磁通量变化产生感应电动势的现象。[2]电动势的方向（公式中的负号）由楞次定律提供。楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。对于动生电动势也可用右手定则判断感应电流的方向，进而判断感应电动势的方向。“通过电路的磁通量”的意义会由下面的例子阐述。

传统上有两种改变通过电路的磁通量的方式。至于感应电动势时，改变的是自身的磁场，例如改变生成场的电流（就像变压器那样）。而至于动生电动势时，改变的是磁场中的整个或部份电路的运动，例如像在同极发电机中那样。

磁力线是人们想象出来的并不真实存在的线，看不见摸不着，但磁力却真实存在（如：微波）,你只能靠想象它存在而在脑海或纸上绘出他的样子才能直观又形象的描述并研究它·那么切割磁感线说

形象点就是用根棍子去切一根看不见绳子，你可以垂直于绳子横着切，也可以不垂直于绳子斜着切，只要你能切到的切法都算切割磁力线，当然这里的棍子指的是可导电的导体作成的一切物体。

感应电为导电设备外部带的一种电。一般研究表明，人体对高压电场下的静电感应电流的反应更加灵敏，0.1~0.2毫安的感应电流通过人体时，即使未触及被感应物体，人也会有明显的针刺感。

由于液体都有黏性，液体在管中流动时，在同一截面上各点的流速是不相同的。为方便计算，引入一个平均流速的概念，即假设过流断面上各点的流速均匀分布。流量是指在单位时间内流过单位过流断面的液体体积：

在实际工程中，平均流速才具有应用价值。液压缸工作时，活塞运动的速度就等于缸内液体的平均流速。可以根据上述公式建立起活