電磁流量計(jì)（Electromagnetic Flowmeter）是基于法拉第電磁感應(yīng)定律而工作的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。它能測量具有一定電導(dǎo)率的液體或液、固兩相介質(zhì)的體積流量，如酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、藥漿、糖漿、果漿、血漿、污水等的體積流量。由于電磁流量計(jì)具有許多特點(diǎn)，因而近年來應(yīng)用相當(dāng)廣泛。本文就其使用中出現(xiàn)的一些問題提出了相應(yīng)的處理措施。

      1 測量原理

      由電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)而切割磁力線時(shí)，導(dǎo)體中便有感應(yīng)電勢產(chǎn)生。同理，在磁場中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電液體，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢。當(dāng)滿足一定條件時(shí)，感應(yīng)電勢與管道中的導(dǎo)電液體的平均流速成正比。當(dāng)管道直徑和磁感強(qiáng)度不變時(shí)，感應(yīng)電勢與被測液體的體積流量或平均流速之間具有線性關(guān)系。若在液體管道兩側(cè)各插入一根電極，就可引出感應(yīng)電勢。測量此感應(yīng)電勢的大小，就可求得流量。

      2 電磁流量計(jì)的特點(diǎn)及適用場合

      與其他流量計(jì)相比，電磁流量計(jì)具有其的優(yōu)點(diǎn)和特定的應(yīng)用場合。

      （1）壓力損失小。測量導(dǎo)管是一段無阻流檢測元件和可動(dòng)部件的光滑直管，不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失，流體的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力，節(jié)能，無機(jī)械慣性，反應(yīng)十分靈敏，適合于要求低阻力損失的大管徑液體流量的測量。
      （2）測量范圍寬。量程比通常為20:1~50:1，可達(dá)100:1，可選測量范圍寬。滿度值液體流速可在0.5~10m/s。流量范圍為幾十cm³/h到幾十萬m³/h。管徑范圍為2mm到3000mm。有些型號的儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量（例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)），不必取下作離線實(shí)際流量標(biāo)定。
      （3）線性度好。流量信號與流體體積流量之間具有線性關(guān)系，故儀表具有均勻刻度，且流體的體積流量與介質(zhì)的物理性質(zhì)（如溫度、壓力、粘度、密度等）、流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。電磁流量計(jì)只需用水標(biāo)定后，即可用來測量其他導(dǎo)電液體的體積流量而無須修正。
      （4）前置直管段長度要求較短。
      （5）可用于腐蝕性流體的流量測量。
      （6）可測脈動(dòng)流量。

      當(dāng)然，電磁流量計(jì)也有其局限性和不足之處。

      （1）不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機(jī)溶劑等。
      （2）不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。通用型電磁流量計(jì)由于襯里材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量溫度和壓力較高的液體。
      （3）流速與速度分布不符合設(shè)定條件時(shí)，將產(chǎn)生較大的測量誤差。
      （4）當(dāng)液體流速過低時(shí)，要把與干擾信號相同數(shù)量級的感應(yīng)電勢進(jìn)行放大和測量是較困難的、且儀表也易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移。因此，電磁流量計(jì)的滿量程流速下限一般不得低于0.3m/s  。

      3 使用時(shí)需要注意的問題及處理方法

      由于電磁流量計(jì)具有上述特點(diǎn)，使用時(shí)，有一些問題需要引起特別注意。

      （1）液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率．并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量變送器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場所，例如其上游附近加入藥液，加液點(diǎn)設(shè)在變送器下游。

      （2）變送器測量管必須充滿液體（非滿管型例外）。變送器應(yīng)安裝在任何時(shí)候測量導(dǎo)管內(nèi)都能充滿液體的地方，以防止由于測量導(dǎo)管內(nèi)沒有液體而指針不在零位所造成的錯(cuò)覺。測量管是垂直安裝，使被測液體自下而上流經(jīng)儀表，這樣，可以避免在導(dǎo)管中有沉淀物或在介質(zhì)中有氣泡而造成測量誤差。如不能垂直安裝時(shí)，也可水平安裝，但要使兩電極在同一水平面上。

      （3）電磁流量計(jì)的信號比較弱，在滿量程時(shí)只有2.5~8mV，流量很小時(shí)，輸出僅有幾微伏，外界略有干擾就能影響測量的精度。因此，變送器的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管、以及變送器兩端的管道都要接地。并且要求單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)，不要連接在電機(jī)、電器等的公用地線或上下水管道上。轉(zhuǎn)換部分已通過電纜線接地，故匆再行接地，以免因地電位的不同而引人干擾。

      （4）變送器的安裝地點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離一切電磁場（例如大功率電機(jī)、變壓器等）且不能有振動(dòng)。儀表的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，即使變送器接地良好，當(dāng)變送器附近的電力設(shè)備有較強(qiáng)的漏地電流，或在安裝變送器的管道上存在較大的雜散電流，或進(jìn)行電焊時(shí)，都將引起干擾電勢的增加，進(jìn)而影響儀表正常運(yùn)行。

      （5）變送器和轉(zhuǎn)換器必須使用同一相電源，否則由于檢測信號和反饋信號相差-120^o的相位，使儀表不能正常工作。

      （6）變送器使用日久且在導(dǎo)管內(nèi)壁沉積垢層后，也會(huì)影響測量精度。尤其是垢層電阻過小將導(dǎo)致電極短路，表現(xiàn)為流量信號愈來愈小甚至驟然下降。測量線路中電極短路，除上述導(dǎo)管內(nèi)壁附著垢層造成以外，還可能是導(dǎo)管內(nèi)絕緣襯里被破壞，或是由于變送器長期在酸、堿、鹽霧較濃的場所工作，使用一段時(shí)間后，信號插座被腐蝕，絕緣被破壞而造成的。所以，在使用中必須注意保護(hù)。

      （7）轉(zhuǎn)換器和傳感器之間距離受制于被測介質(zhì)電導(dǎo)率和信號電纜型號，即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。應(yīng)盡量采用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號）的信號電纜。液體的電導(dǎo)率較低和傳輸距離較長時(shí)，也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。單層屏蔽電纜適用于工業(yè)用水或酸堿液，通常可傳送距離為100m。

      （8）為了避免受到于擾信號的影響，信號電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi)，不能把信號電纜和電源線安裝在同一保護(hù)鋼管內(nèi)。

      4 結(jié)束語

      電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測量儀表的一種，要發(fā)揮其作用，除了做好選型和安裝工作外，還需要注意其正確使用。因此，從事自動(dòng)化儀表使用、安裝、檢修和維護(hù)的人員，在具備一定的專業(yè)知識的條件下，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常總結(jié)其使用方面的一些技巧和方法，使電磁流量計(jì)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

      參考文獻(xiàn)

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