一、工作原理

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律测量流量的流量计。 电磁流量计的优点是压力损失极小，可测量流量范围大。 **流量与**小流量之比一般大于20：1。 它适用于各种工业管道直径，**可达3m。 输出信号与测量的流量呈线性关系。 精度高，可测量电导率≥5μs/cm。 酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等流体流量。但不能测量气体、蒸汽和纯水的流量。

当导体在磁场中移动切割磁力线时，导体中就会产生感应电势。 感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度以及导体垂直于磁场方向移动的速度成正比。 同理，当导电流体在磁场中沿垂直方向流动并切割磁感应力线时，也会在管道两侧的电极上产生感应电势。 感应电势的方向由右手定则确定，感应电势的大小由以下公式确定：

Ex=BDv-------------式(1)

式中，Ex——感应电势，V；

B——磁感应强度，T

D——管道内径，m

v——液体平均流速，m/s

然而，体积流量qv等于流体流速v与管道横截面积(πD²)/4的乘积。 将式（1）代入该式，可得：

Qv=(πD/4B)* 例————————————-式(2)

从上式可以看出，当管径D固定，磁感应强度B保持恒定时，被测体积流量与感应电势成线性关系。 如果在管道两侧插入电极，则可引入感应电势Ex。 通过测量该电势的大小，可以获得体积流量。

根据法拉第电磁感应原理，在垂直于测量管轴线和磁场线的管壁上安装一对检测电极。 当导电液体沿测量管轴线移动时，导电液体切割磁力线，产生感应电势。 该感应电势由两个检测电极检测到的数值与流量成正比，其值为：

E=B·V·D·K

式中：E——感应电势；

K——与磁场分布和轴向长度有关的系数；

B——磁感应强度；

V——导电液体的平均流速；

D——电极距离； （测量管内径）

传感器将感应电势 E 作为流量信号传输至转换器。 信号经过放大、变换、滤波等处理后，在带背光的点阵液晶屏上显示瞬时流量和累计流量。 转换器具有4~20mA输出、报警输出和频率输出，并配备RS-485等通讯接口，支持HART及协议。

注：不同电磁流量计参数略有不同。 使用时请务必阅读说明。

根据法拉第电磁感应定律，在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放置一根内径为D的非磁性管道。 当导电液体在管道中以速度v流动时，导电液体切割磁力线。 如果在垂直于磁场直径的管段两端安装一对电极，可以证明只要管内流速分布轴对称，两个电极之间就会产生感应电动势：

e=KBDv (3-36)

式中，v为管段上的平均流速，k为仪表常数。 由此可得管道的体积流量为：

qv=πeD/4KB (3-37)

由上式可以看出，体积流量qv与感应电动势e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，与测量管的内径D成线性关系。与其他物理参数有关。 这就是电磁流量计的测量原理。

需要说明的是，为了使式（3-37）严格成立，电磁流量计的测量条件必须满足以下假设：

①磁场为均匀分布的恒定磁场；

②被测流体的流速呈轴对称分布；

③被测液体为非磁性；

④被测液体的电导率是均匀且各向同性的。

2、使用特点

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力、电导率变化的影响；

2、测量管道内无阻流部件，无压力损失，对直管段要求低。 对血清学测量具有独特的适应性；

3、合理选择传感器衬里和电极材料，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性；

4、转换器采用新颖的励磁方式，功耗低，零点稳定，精度高。 流量范围可达150：1；

5、转换器可以与传感器集成，也可以分离；

6、转换器采用16位高性能微处理器，显示和参数设置方便，编程可靠；

7、流量计为双向测量系统，内置三个累加器：正向累计、反向累计、差值累计； 可显示正向、反向流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；

8、转换器采用表面贴装技术（SMT），具有自检、自诊断功能；

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

10、测量管道内无流动障碍物，因此无附加压力损失； 测量管道内没有运动部件，因此传感器具有极长的使用寿命。

11、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间内形成的，且是管道表面的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为管道直径的5倍。

12、转换器采用国际******的微控制器（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设置方便。 点击中文显示液晶屏，可显示累计流量、瞬时流量、流量、流量百分比等。

13、双向测量系统，可测量正向流量和反向流量。 采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品性能长期保持稳定。

3、注意事项

1、准确度等级及功能 根据测量要求和使用场合选择仪器准确度等级，以达到经济的效果。 例如，用于贸易结算、产品交接、能源计量等时，应选择较高的精度等级，如1.0级、0.5级或更高； 用于过程控制时，根据控制要求选择不同的精度等级； 有些仅检测过程流量，不需要精确的控制和测量，可以选择稍低的精度等级，如1.5级、2.5级，甚至4.0级。 这种情况下，可以选择价格低廉的插入式电磁流量计。

2、测量介质流量、仪表量程及口径。 测量一般介质时，电磁流量计的满量程流量可以在测量介质流量0.5-12m/s范围内选择，比较宽。 所选用的仪表规格（直径）不一定与工艺管道相同。 应根据被测流量范围是否在流量范围内来判断。 即当管道流量较低，不能满足流量计的要求或在此流量下不能保证测量精度时，需要减小仪表直径以增大管道中的流量，获得满意的测量结果。

3、尽量避开铁磁物体和强电磁场的设备，防止磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。

4、应尽量安装在干燥通风处，避免日晒雨淋。 环境温度应在-20℃至+60℃之间，相对湿度应小于85%。

5、流量计周围应有足够的空间，以便于检查和维护。

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