金湖华普自动化仪表有限公司

    电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律（如图1所示）。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管，两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时，如果具有一定导电率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径D与平均流速V的乘积，电动势E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示瞬时流量、总量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流量的控制或调节。

    电动势公式为

    E = 4BQ/（πD）

    式中：E— 感应电动势；B— 磁感应强度；Q— 流量；D— 流量计的公称通径。

    二、电磁流量计的结构、分类与选择

    电磁流量计由电磁传感器和电磁流量转换器两大部分组成。

    按其转换器的功能分为基型和浆液型两大类。基型适用于一般过程的检测， 配用传感器口径为DN15~DN2400；浆液型适用于矿浆、纸浆及糊状液的测量，配用传感器口径为DN15~DN600。

    按基型和浆液型与传感器的组成可分为一体型流量计（转换器与传感器组成一体）或分离型流量计（转换器与传感器分离安装）。一体型流量计公称通径仅限于DNl5~DN400，分离型流量计则包括所有通径。一体型流量计可直接安装在管道上，分离型流量计可以安装在特定的墙上或仪表盘上。

    按安装场所不同，电磁流量计可分为普通型电磁流计和防爆型电磁流量计。

    各种型号电磁流量计的流量和总量的输出、显示、报警、参数编程、通讯等功能以及计算机接口形式基本相同。典型的网络连接如图2所示。网络连接是通过一条通讯总线实现多台电磁流量计与计算机之间的通讯。电磁流量计把所测量到的流量信号转换成数字信号发送出去，采用MODBUS协议，网络上可以连接多台仪表。

    三、电磁流量计的主要性能及特点

    1.结构简单可靠，无可动部件，无截流阻流部件，不存在压力损失和流体阻塞现象，直管段要求较低。
    2.无机械惯性，响应快速，稳定件好，可应用于自动检测和程控系统。
    3.可用于各种强酸、强碱和盐溶液等腐蚀性流体的测量，相对于涡轮和涡街流量计，不受流体密度、黏度、温度、压力和电导率的影响。
    4.流量范围宽（30 :1），有些厂家的产品甚至可以达到1500:1，而且起始测量流速小至约0.2m/s。
    5.目前的电磁流量计多采用智能化设计，能显示介质流向及空管信号、具有切除小信号迁移功能。 
    6.可以通过电话组网，达到远程控制。 
 
    四、电磁流量计使用中的注意事项
  
    1.对测量介质的要求：

   （1）被测流体介质用必须具有导电性；
   （2）被测流体介质必须充满管道；
   （3）被测流介质必须均匀。

    2.安装要求：

   （1）应保证传感器上游至少有5D（管道内径）的直管段，如上游有全开的闸阀门或调节阀，则流量计上游直管段的长度应增加到10D；流量计下游侧直管段一般应大于3D；
   （2）仪表安装场所的磁场应小于400A/m；
   （3）易受阳光暴晒的地方应当增加遮盖设施，同时防止腐蚀性液体滴漏对仪表造成的损害；
   （4）可靠测量中重要的是电极的安装，不同厂家的产品要求不同，如开封厂生产的E-mag型要求电极完全浸在液体中，而义乌生产的YYD型则要根据管道的内径、管壁、过度法兰的长度计算。具体的安装方式可参照出厂说明书进行。

    五、现场使用

    为了适应新时期供水的需要，我厂近几年在供水管网上安装了5台开封厂生产的E-mag型电磁流量计，根据实际运行情况，与普通类型水表相比，该流量计有以下优点：

    1.准确度可靠，数据的稳定性好，避免了以前因普通水表计量误差与客户之间造成的纠纷，提高了生产效率。

表1

    2.现场安装的要求低，普通水表对现场安装在管线上的前后直管段有严格的要求，而电磁流量计则不然，表1给出了三种普通水表及电磁流量计在相同的管线上不同直管段下的瞬时流量，从表中可以看出电磁流量计对直管段的要求低。

    3.电磁流量计的结构简单，对水质的要求低。因为油区水质的pH值高（大约在8.4-8.9之间），杂质较多导致许多水表在长期使用后表体内腐蚀，堵塞过滤网，从而导致计量误差，而电磁流量计内部无转动部件，不存在因机械磨损或杂质堵塞等造成计量不准的现象，使仪表的故障降低，维修费减少，节约了大量的成本开支。