• 电磁流量计介绍

1. 结构

电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

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*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，*磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以一般采用交变磁场，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。

特点

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；

2、测量管内*流动部件，无压损，直管段要求较低。对浆液测量有*的适应性；

3、合理选择传感器衬里和电极材料，即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性；

4、转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达150：1；

5、转换器可与传感器组成一体型或分离型；

6、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；

7、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示正、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；

8、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；

9、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。

10、测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。

11、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。

12、转换器采用*进的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零点稳定，参数设定方便。点击中文显示LCD，显示累积流量，瞬时流量、流速、流量百分比等。

13、双向测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长时候内保持稳定。

分类

按照外加磁场类型的不同，主要有直流式和感应式两种。直流式电磁流旱计（图2）的外加恒下磁场B垂直于管轴，C、D处装有两个电极，用来测量流体横越磁场时所感生的电动势U。流量Q可用下式求出：

式中A为管道横截面积；d为管道直径；k为修正系数，用来修正导出公式时未计及的因素（如流量计管道内的流速事实上并不均匀）的影响。在常的流量计中，k约为0.8，但对于特定尺寸、用于特定工况的，则要用容积法（一定时间内流过的容积）标定k值。磁场可由*磁铁产生，磁铁材料一般是铝－镍－钴合金。流量大时，因管径较大，故采用无铁芯激磁绕组，通以它常直流电流来产生一个近似均匀的磁场。

感应式 在被测流体温度过高或对电极有强烈腐蚀作用等情况下，可采用感应式（图2）。A、B为匝数相等的两个交流激磁绕组（图中画的是截面），绕组之间是串联的，但各自的电流方向相反。当流体静止时，通过感应线圈C的合成磁通为零，故线圈中没有感生的交变电动势。流体流动时感应线圈中就产生交变电动势，其大小与流速成正比。基于这一原理，还有很多改型方案。例如用一个激磁绕组，而在它的对称的两侧各安置一方向相反的感应线圈并串联起来（图3）流体流动时，磁力线向流动方向移动，使两边感应线圈中的大吃一惊生电动势不为零，由此可间接表示出流量的大小。

的管道内没有其他部件，所以除用于测量导电流体的流量外，还可用于测量各种粘度的不导电液体（其中加入易电离物质）的流量。在核能工业中经常使用。

图2 直流式

图3 感应式

就显示方式分为：分体型，一体型。系列公称通径DN15～DN3000。

分体型是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在上采用CAN现场总线，属国内*，技术达到国内水平。

分体型在满足现场显示的同时，还可以输出4～20mA电流信号供记录、调节和控制用，现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。

分体型除可测量一般导电液体的流量外，还可测量液固两相流，高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。

一体型是根据法拉第电磁感应定律制定，用来测量导电流体的体积流量。由于*的特点已广泛地应用于工业上各种导电液体的测量。主要用于化工、造纸、食品、纺织、冶金、环保、给排水等行业，与计算机配套可实现系统控制。

1．没有可动部件，也没有阻流件，不会引起压力损失，同时也不会引起磨损，阻塞等问题。

2．是一体积流量测量仪表，在测量过程中不受被测介质的温度、粘度、密度以及导电率（在一定范围内）的影响。

3．的量程范围宽，可达1：100。此外，只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称的流动状态（层流或紊流）无关。

4．无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好，因此可以将测量信号直接用转换器线性的转换成标准信号输出。LD-T型可就地指示，LD型可远距离传送。

选购

口径与量程的选择

变送器口径通常选用与管道系统和同的口径。如果份道系统有待设计，则可根据流母范围和流速来选择口径。对于来说，流速以2-4m/s较为适宜。在特殊情况下. 如液体中带有固体颗粒，考虑到磨损的情况，可选常用流速≤3m/s,对于易附管壁的流体，可选用流速≤2m/s,流速确定以后，可根据

来确定变送器口径。

变送器的量程可以根据两条原则来选择:一是仪表满量程大于预计的zui大流zui值，二是正常流址大于仪表满量程的50%，以保证一定的测量精度。

衬里选择

内衬材料正确选用方法

应根据被测介质的腐蚀性，磨损性和温度来选择内衬材料：

一、天然橡胶（软橡胶）

1、较好的弹性，耐磨性和扯断力

2、耐一般的弱酸、弱碱的腐蚀

3、 测水、污水

二、耐酸橡胶（硬橡胶）

可耐常温下的盐酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾的腐蚀，但不耐强氧化剂的腐蚀

测一般的酸、碱、盐溶液

三、氯丁橡胶（Neoprene）

1、*的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好

2、耐一般低浓度的酸碱、盐溶液的腐蚀，但不耐氧化性介质的腐

<80℃；

测水、污水、泥浆和矿浆

四、聚胺脂橡胶（Polyurethane）

1、*的耐磨性能

2、耐酸、碱性能差

<40℃

测中性强磨损的煤浆、泥浆和矿浆

五、聚四氟乙烯（PTFE）

1、耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸、王水、浓碱和各种有机溶剂

2、耐磨性能好，粘接性能差

-80～+180℃；

测浓度、浓碱强腐蚀性溶液及卫生类介质

应用现场选型

1.了解工艺参数

（1）了解被测液体名称（由用户提供）

（2）了解被测液体的zui大流量、常用流量、zui小流量（由用户提供）

（3）了解工艺管径（由用户提供）

（4）了解介质温度（由用户提供）

（5）了解介质压力（由用户提供）

（6）了解被测流体的电导率（由用户提供）

（7）了解是否有负压情况存在（由用户提供）

2．初步选型

（1） 根据了解到的被测介质的名称和性质，确定是否采用（由业务员确定）

注意：只能测量导电液体流量，而气体、油类和绝大多数有机物液体不在一般导电液体之例

（2）根据了解到的被介质性质，确定电极材料

注意；公司一般提供不锈钢、哈氏、钛和钽等四种电极，选用哪种电极应根据介质性质查相关资料手册

（2）根据了解到的介质温度确定采用橡胶还是四氟内衬（由营销员确定）

注意：橡胶耐温不得超过80C；

四氟耐温150C，瞬间可耐180C；

城市污水一般可采用橡胶内衬和不锈钢电极

（3）根据了解到的介质压力，选择表体法兰规格（由营销员确定）

注意：电磁法兰规格通常为当口径由DN10－250时，法兰额定压力≤1.6Mpa；

当口径由DN250－1000时，法兰额定压力≤1.0Mpa；

当介质实际压力高于上述管径－压力对应范围时，为特殊订货，但zui高压力不得超过6.4Mpa

（4）确定介质的电导率

注意：（1）的电导率不得低于5uS/cm

（2）自来水的电导率约为几十到上百个uS/cm，一般锅炉软水（去离子水）导电，纯水（高度蒸馏水）不导电

（3）气体、油和绝大多数有机物液体的电导率远低于5uS/cm，不导电。

3．了解用户要求

（1）了解是组合式就地显示还是分体式远传显示（由用户提供）

注意：当为分体远传显示时请了解zui大距离，分离zui大距离为100米

（2）了解是否需要其它附加功能（由用户提供）

注意：1、本身带有上下限流量报警、频率和电流输出功能，无须另外特殊订货

2、外壳密封防护等级有IP65和IP68两种，当选择潜水型IP68时属于特殊订货

3、当要和计算机连接时，需增加RS－485通讯口，属于特殊订货

4．选型：通过上述步骤后，可zui后确定型号规格。