1、PPT制造： From-電子091 學(xué)號: 0908140630姓名：高淼淼簡單概述電磁流量計以下簡稱電磁流量計以下簡稱EMFEMF是是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種丈量導(dǎo)電液體體積流量的儀一種丈量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。表。5050年代初年代初EMFEMF實現(xiàn)了工業(yè)化實現(xiàn)了工業(yè)化運用，近年來世界范圍運用，近年來世界范圍EMFEMF產(chǎn)量產(chǎn)量約占工業(yè)流量儀表臺數(shù)的約占工業(yè)流量儀表臺數(shù)的5%5%6.5%6.5%。 70 70年代以來出現(xiàn)鍵控低年代以來出現(xiàn)鍵控低頻矩形波激磁方式，逐漸替代早頻矩形波激磁方式，逐漸替代早期運用的工頻交流激磁方式，儀期運用的工頻交流激磁方式，

2、儀表性能有了很大提高，得到更為表性能有了很大提高，得到更為廣泛的運用。廣泛的運用。 電磁流量計的丈量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管，因電磁流量計的丈量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管，因不易阻塞適用于丈量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體，不易阻塞適用于丈量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。電磁流量計不產(chǎn)生如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。電磁流量計不產(chǎn)生因檢測流量所構(gòu)成的壓力損失，儀表的阻力僅是同一長度管因檢測流量所構(gòu)成的壓力損失，儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對于要求低阻力損失的大管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對于要求低阻力損失的

3、大管徑供水管道最為適宜。徑供水管道最為適宜。 電磁流量計所測得的體積流量，實電磁流量計所測得的體積流量，實踐上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率只需在某踐上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率只需在某閾值以上變化明顯的影響。閾值以上變化明顯的影響。 與其他大部分流量儀表相比，與其他大部分流量儀表相比，前置直管段要求較低。電磁流量計丈量范圍度大，通常為前置直管段要求較低。電磁流量計丈量范圍度大，通常為2020：1 15050：1 1，可選流量范圍寬。滿度值液體流速可在，可選流量范圍寬。滿度值液體流速可在0.50.510m/s10m/s內(nèi)選定。有些型號儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需求擴展和減少流內(nèi)選定。

4、有些型號儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需求擴展和減少流量例如設(shè)有量例如設(shè)有4 4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)不用取下作離線實位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)不用取下作離線實流標(biāo)定。電磁流量計的口徑范圍比其他種類流量儀表寬，。流標(biāo)定。電磁流量計的口徑范圍比其他種類流量儀表寬，。從幾毫米到從幾毫米到3m3m。可測正反雙向流量，也可測脈動流量，。可測正反雙向流量，也可測脈動流量，只需脈動頻率低于激磁頻率很多。儀表輸出本質(zhì)上是線只需脈動頻率低于激磁頻率很多。儀表輸出本質(zhì)上是線性的。性的。 易于選擇與流體接觸件的資料種類，可運用于易于選擇與流體接觸件的資料種類，可運用于腐蝕性流體。腐蝕性流體。電磁流量計不能丈量電導(dǎo)率很低的液體，如石

5、油制品和電磁流量計不能丈量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。不能丈量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡有機溶劑等。不能丈量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。的液體。 通用型電磁流量計由于襯里資料和電氣絕緣通用型電磁流量計由于襯里資料和電氣絕緣資料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號儀表用資料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號儀表用于過低于室溫的液體，因丈量管外凝露或霜而破壞于過低于室溫的液體，因丈量管外凝露或霜而破壞絕緣。絕緣。原理與機構(gòu)電磁流量計的根本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁電磁流量計的根本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

6、如圖場中切割磁力線運動時在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如圖1 1所所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性丈量管內(nèi)流動，與流示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性丈量管內(nèi)流動，與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢，電動勢動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢，電動勢的方向按的方向按“弗來明右手規(guī)那么，其值如下式弗來明右手規(guī)那么，其值如下式 式中式中 E- E-感應(yīng)電動勢，即流量信號，感應(yīng)電動勢，即流量信號，V; k-V; k-系數(shù)；系數(shù)； B- B-磁感應(yīng)磁感應(yīng)強度，強度，T T； D- D-丈量管內(nèi)徑，丈量管內(nèi)徑，m m； - - 平均流速，平均流速，m/sm/s。 設(shè)液體的體積流量為，

7、那么設(shè)液體的體積流量為，那么 式中式中 K K 為儀表常數(shù)，為儀表常數(shù)，K= 4 K= 4 KB/D KB/D 。 電磁流量計由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。電磁流量計由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。傳感器典型構(gòu)造表示如圖傳感器典型構(gòu)造表示如圖2 2，丈量管上下裝有激磁線圈，通，丈量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場穿過丈量管，一對電極裝在丈量管內(nèi)壁激磁電流后產(chǎn)生磁場穿過丈量管，一對電極裝在丈量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流那么與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流那么由轉(zhuǎn)換器提供。由轉(zhuǎn)換器提供。運用條件1 1、液體電導(dǎo)率、液體電導(dǎo)率 運用電磁流量計

8、的前提是被測液體必需是導(dǎo)電的，不能低于運用電磁流量計的前提是被測液體必需是導(dǎo)電的，不能低于閾值即下限值。電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生丈量誤差直至不能運閾值即下限值。電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生丈量誤差直至不能運用，超越閾值即使變化也可以丈量，示值誤差變化不大，通用型用，超越閾值即使變化也可以丈量，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計的閾值在電磁流量計的閾值在10-410-45 510-610-6S/cmS/cm之間，視型號而異。之間，視型號而異。運用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，運用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠運用闡明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。

9、非接制造廠運用闡明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表那么可測電導(dǎo)率低至觸電容耦合大面積電極的儀表那么可測電導(dǎo)率低至5 510-8S/cm10-8S/cm的的液體。液體。 工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm10-4S/cm，酸、堿、鹽，酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在液的電導(dǎo)率在10-410-410-1S/cm10-1S/cm之間，運用不存在問題，低度蒸餾之間，運用不存在問題，低度蒸餾水為水為10-5S/cm10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導(dǎo)率過低就也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導(dǎo)率過低就不能運用。表不能運用

10、。表1 1列出假設(shè)干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液列出假設(shè)干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低，以為不能運用，然而實踐任務(wù)中會遇到因或水溶液電導(dǎo)率較低，以為不能運用，然而實踐任務(wù)中會遇到因含含 有雜質(zhì)而能運用的實例，這類雜質(zhì)對添加電導(dǎo)率有利。對于有雜質(zhì)而能運用的實例，這類雜質(zhì)對添加電導(dǎo)率有利。對于水溶液，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實驗室測得的，實水溶液，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實驗室測得的，實踐運用的水溶液能夠用工業(yè)用水配比，電導(dǎo)率將比查得的要踐運用的水溶液能夠用工業(yè)用水配比，電導(dǎo)率將比查得的要高，也有利于流量丈量。高，也有利于流量丈量。2 2、液體中含有混入物、液

11、體中含有混入物 混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常任務(wù)，但混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常任務(wù)，但測得的是含氣泡體積的混合體積流量；如氣體含量測得的是含氣泡體積的混合體積流量；如氣體含量添加到構(gòu)成彈塊狀流，因電極能夠被氣體蓋住添加到構(gòu)成彈塊狀流，因電極能夠被氣體蓋住使電路瞬時斷開，出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常任務(wù)。使電路瞬時斷開，出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常任務(wù)。含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體，如鉆井得二相的體積流量。固體含量較高的流體，如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實踐上已屬非牛頓泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等

12、實踐上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一同流動，兩者之間有流體。由于固體在載體液中一同流動，兩者之間有滑動，速度上有差別，單相液體校驗的儀表用于固滑動，速度上有差別，單相液體校驗的儀表用于固液雙相流領(lǐng)會產(chǎn)生附加誤差。液雙相流領(lǐng)會產(chǎn)生附加誤差。3 3 、附著和沉淀、附著和沉淀丈量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時，假設(shè)附著丈量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時，假設(shè)附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號電勢將被短路而的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號電勢將被短路而不能任務(wù)，假設(shè)是非導(dǎo)電層那么首先應(yīng)留意電極的污染，不能任務(wù)，假設(shè)是非導(dǎo)電層那么首先應(yīng)留意電極的污染，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可

13、改換式電譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可改換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動刮出沉垢。手動刮出沉垢。 EMF EMF附著非導(dǎo)電膜層，儀表仍能任務(wù)，附著非導(dǎo)電膜層，儀表仍能任務(wù)，但假設(shè)為高導(dǎo)電層那么同樣不能任務(wù)。但假設(shè)為高導(dǎo)電層那么同樣不能任務(wù)。 4 4、與流體接觸零部件資料的選擇、與流體接觸零部件資料的選擇 與流體接觸的傳感器零部件有襯里或絕緣資料制與流體接觸的傳感器零部件有襯里或絕緣資料制成的丈量管、電極、接地環(huán)和密封墊片，其資料的耐成的丈量管、電極、接地環(huán)和密封墊片，其資料的耐腐蝕性、耐磨耗性和運用溫度上限等影

14、響儀表對流體的腐蝕性、耐磨耗性和運用溫度上限等影響儀表對流體的順應(yīng)性。由于零部件少，外形簡單，資料選擇靈敏，電順應(yīng)性。由于零部件少，外形簡單，資料選擇靈敏，電磁流量傳感器對流體的順應(yīng)性強。磁流量傳感器對流體的順應(yīng)性強。電磁流量計的安裝 1 1、安裝場所的選擇：、安裝場所的選擇：選擇丈量管內(nèi)不會出現(xiàn)負壓的場所；選擇丈量管內(nèi)不會出現(xiàn)負壓的場所；防止安裝在電機、變壓器等強電設(shè)備附件，以免引起電氣干防止安裝在電機、變壓器等強電設(shè)備附件，以免引起電氣干擾；擾；防止安裝位置周圍有強腐蝕性氣體的場所；防止安裝位置周圍有強腐蝕性氣體的場所；丈量混合相流體時，防止引起相分別的場所；丈量混合相流體時，防止引起相分

15、別的場所；環(huán)境溫度普通應(yīng)在環(huán)境溫度普通應(yīng)在-25-256060范圍內(nèi)，盡能夠防止陽光直范圍內(nèi)，盡能夠防止陽光直射；射；安裝在無振動或選擇振動小的場所，假設(shè)振動過大，應(yīng)該在安裝在無振動或選擇振動小的場所，假設(shè)振動過大，應(yīng)該在傳感器前后的管道上加固定支撐；傳感器前后的管道上加固定支撐；環(huán)境相對濕度應(yīng)該在環(huán)境相對濕度應(yīng)該在10%10%90%90%范圍內(nèi)；范圍內(nèi)；防止安裝在能被雨水直淋或者浸沒的場所；防止安裝在能被雨水直淋或者浸沒的場所； 2 2、對直管段長度的要求：、對直管段長度的要求：D D為流量計的內(nèi)徑為流量計的內(nèi)徑電磁流量計對前后直管段的要求比較低，普通對于電磁流量計對前后直管段的要求比較低，

16、普通對于9090彎頭，彎頭，T T形三通，異徑管、全開閥門等流動阻力件，離電磁流量計形三通，異徑管、全開閥門等流動阻力件，離電磁流量計的電極軸中線不是傳感器的端面應(yīng)該有的電極軸中線不是傳感器的端面應(yīng)該有5D5D的直管段；對的直管段；對于不同開度的閥門比如可調(diào)開度的閥門，那么上游側(cè)的于不同開度的閥門比如可調(diào)開度的閥門，那么上游側(cè)的直管段長度需求直管段長度需求10D10D。普通傳感器下游的直管段只需求。普通傳感器下游的直管段只需求3D3D就就可以滿足要求，如以下圖所示：可以滿足要求，如以下圖所示： 丈量不同介質(zhì)的混合液體時，混合點與流量計之間的間隔最丈量不同介質(zhì)的混合液體時，混合點與流量計之間的間

17、隔最少要大于少要大于30D30D，如以下圖所示：，如以下圖所示： 3、安裝位置和流動方向：電磁流量計可以程度、垂直、和傾斜安裝在管道上：在程度安裝時，電磁流量計的電極軸必需程度，防止由于流體所夾帶的氣泡而產(chǎn)生電極短時間的絕緣，也可以防止電極被流體中堆積物覆蓋。不應(yīng)該將傳感器安裝在最高位置處，以免有氣體積聚。 垂直安裝時，應(yīng)該使流動方向向上，這樣可以使無流量或者垂直安裝時，應(yīng)該使流動方向向上，這樣可以使無流量或者流量很小時，流體中夾帶的較重固體顆粒下沉，而輕的肢肪流量很小時，流體中夾帶的較重固體顆粒下沉，而輕的肢肪類物質(zhì)上升分開電磁流量計的傳感器電極區(qū)，在丈量泥漿、類物質(zhì)上升分開電磁流量計的傳感器電極區(qū)，在丈量泥漿、礦漿等液固兩相介質(zhì)時，防止固相沉淀和傳感器襯里的不均礦漿等液固兩相介質(zhì)時，防止固相沉淀和傳感器襯里的不均勻摩擦。如上圖所示。勻摩擦。如上圖所示。傳感器的丈量管道必需充溢流體，必需有一定的背壓。為防傳感器的丈量管道必需充溢流體，必需有一定的背壓。為防止出現(xiàn)負壓損