電磁流量計基礎知識一篇搞定

_ 1 _

       電磁流量計（Electromagnetic Flowmeters，簡稱EMF）是20世紀50~60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。

       電磁流量計的結構主要由磁路系統、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。今天我們帶大家一起來學習一下電磁流量計的基礎知識。

▲西森FLDC系列電磁流量計
 

_ 2 _

       電磁流量計適用測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、糖漿及食品方面的液體等。 

       電磁流量計的測量原理是基于法拉第電磁感應原理定律：導電液體在磁場中作切割磁力線運動時，導體中產生感應電勢，其感應電熱E為:E=KBVD

       式中：

       k--------儀表常數

       B--------磁感應強度

       V--------測量管道截面內的平均流速

       D--------測量管道截面的內徑

       測量流量時，導電性液體以速度V流過垂直于流動方向的磁場，導電性液體的流動感應出一個與平均流速成正比的電壓，其感應電壓信號通過二個或二個以上與液體直接接觸的電極檢出，并通過電纜送至轉換器通過智能化處理，LCD顯示或轉換成標準信號4-20mA和0-1kHz輸出。

▲西森FLDC系列電磁流量計

_ 3 _

如何正確選用電磁流量計

       流量計的選型是流量儀表應用中非常重要的工作，據有關資料表明，電磁流量計在實際應用中有2/3的故障是電磁流量計的錯誤選型和錯誤的安裝而造成的，特別注意。

       1、收集數據：

       （1）被測流體名稱；

       （2）最大流量、最小流量；

       （3）最高工作壓力；

       （4）最高溫度、最低溫度。

       2、被測流體必須具備一定的導電性，導電率≥5μS/cm。

       3、最大流量和最小流量，必須符合下表中的數值

▲西森FLDC系列電磁流量計

       4、實際最高工作壓力必須小于流量計的額定工作壓力。

       5、最高工作溫度和最低工作溫度必須符合流量計規定的溫度要求。

       6、確定是否有負壓情況存在。如傳感器內襯選用不當，負壓會導致內襯變形導致泄漏。

       7、可以根據上表中的流量選擇相應的電磁流量計，若所選擇的電磁流量計的內徑與工藝管道的內徑不符，應進行縮管或擴管。

       8、若管道進行縮管，應考慮由于縮管引起的壓力損失是否會影響工藝流程。

       9、從電磁流量計價格上考慮，可以選擇較小口徑的電磁流量計，相對減少投資。

       電磁流量計內徑、流速與流量關系曲線圖

▲西森FLDC系列電磁流量計

       測潔凈水時，經濟流速是1.5-3/m/s,測易結晶的溶液時，應適當地提高流速，3-4m/s為宜，起到自清掃，防止粘附沉積等作用。

       測礦漿等磨耗性流體時，應適當降低流速，1.0-2m/s為宜，以降低對內襯和電極的磨損。實際應用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。

       分體式電磁流量計最大距離，電纜銅芯截面與介質電導率關系曲線圖：

▲西森FLDC系列電磁流量計

       實際應用中，分體距離愈短愈好，電纜線過長，受其分布電容的影響，很容易造成信號干擾。

       例如：一般的自來水的電導率在100us/cm左右，分體的最大距離約為100m左右。(酸堿鹽溶液電導率較大，其分離距離可超過100m,具體數值可根據電導率和電纜銅芯截面來定。)

_ 4 _

       應根據被測介質的腐蝕性，磨損性和溫度來選擇內襯材料。

       硬/軟橡膠可耐一般的弱酸、堿的腐蝕，耐溫65℃，軟橡膠有耐磨性；聚四氟乙烯（PTFE)幾乎能耐除熱磷酸外的強酸和強堿，溫度可達180℃，但不耐磨損：聚氨酯橡膠有較好的耐磨性，但不耐酸、堿腐蝕，使用溫度低于80℃。

▲西森FLDC系列電磁流量計

如何選擇流量計電極材料

應根據被測液體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關防腐蝕手冊，對于特殊流體應作試驗。 

       1、IP65：防噴水型，允許水龍頭從任何方向對傳感器噴水，噴水壓力為30kPa，出水量為2.5L/min，距離為3m。

       2、IP68：潛水型，長期工作在水中。

       防護等級應根據實際情況來選擇，傳感器裝在地面以下，經常受水淹的，應選用IP68，傳感器安裝在地面以上，應選用IP65  

_ 6 _

       1、選擇充滿液體的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上為宜)或充滿液體的水平管道（整個管路中最低處為宜),在安裝與測量過程中,不得出現非滿管情況。

       2、電磁流量計測量位置應選在上游大于5D和下游有3D直管段處。

       3、測量點選擇應盡可能遠離泵,閥門等設備,避免其對測量的干擾。

       4、測量點選擇應盡可能遠離大功率電臺,強磁場干擾源等 。

▲西森FLDC系列電磁流量計

       1、測量電極的軸線必須近似于水平方向：

       2、測量管道內必須完全充滿液體。

       3、流量計的前方最少要有5×D(D為流量計內徑)長度的直管段，后方最少要有3×D(D為流量計內徑)長度的直管段；為方便安裝和拆卸，可在電磁流量計后加裝管道伸縮節。 

       4、流體的流動方向和流量計的箭頭方向一致。

       5、管道內要有真空會損壞流量計的內襯，需特別注意。

       6、在電磁流量計附近應無強電磁場。

       7、在流量計附近應有充裕的空間，以便安裝和維護。

       8、若測量管道有振動，在電磁流量計的兩邊應有固定的支座；

       9、測量不同介質的混合液體時混合點與流量計之間的距離最少要有30×D(D為流量計內徑)長度；

       10、為方便今后流量計的清洗和維護，應安裝旁通管道，并且保證電磁流量計前5D后3D的直管段。

       11、如安裝聚四氟乙烯內襯的流量計時，連接兩法蘭的螺栓應用力矩扳手勻擰緊，否則容易壓壞聚四氟乙烯內襯。

       1、電磁流量計應安裝在水平管道較低處和垂直向上處，避免安裝在管道的最高點和垂直向下處：

       2、電磁流量計應安裝在管道上上升處：

       3、電磁流量計在開口排放管道安裝，應安裝在管道的較低處；

       4、若管道落差超過5m時，在電磁流量計的下游安裝排氣閥；

       5、應在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥，而不應安裝在電磁流量計上游；

       6、電磁流量計絕對不能安裝在泵的進出口處，應安裝在泵的出口處；

       7、在測量井內安裝流量計的方式。