1概述(shù)
　　電磁流(liú)量計 （簡(jian)稱EMF）是利(lì)用法拉(lā)第電磁(ci)感應定(dìng)律制成(cheng)的一種(zhǒng)測♉量導(dao)電液體(ti)體積流(liu)量的流(liu)量計。20世(shì)紀50年代(dai)初，電磁(ci)流量計(jì)實㊙️現了(le)工業💃🏻化(huà)應用。近(jin)年來，在(zài)世界範(fan)圍内，電(diàn)磁流量(liàng)計産量(liang)約占工(gong)業流量(liang)儀表☁️總(zong)數的5％~6．5％。特(tè)别🈚是近(jìn)幾年🈚，該(gāi)數值比(bi)例呈逐(zhú)年上升(sheng)趨勢。電(dian)磁流量(liàng)計作爲(wei)工業流(liu)量測量(liàng)儀表的(de)一種，其(qi)具有諸(zhū)多優🌂點(diǎn)，如壓損(sǔn)極小🌈；可(ke)測流量(liàng)範圍大(dà)；适用的(de)工業☔管(guǎn)徑範圍(wéi)寬，最大(da)可達3000mm；輸(shū)出信♈号(hao)和被測(ce)流量成(chéng)線性，精(jīng)度較高(gāo)；可測量(liang)電導率(lü)衾5ns/cm的酸(suān)、堿、鹽溶(rong)液、水、污(wū)水、腐蝕(shi)性液體(tǐ)以及泥(ní)漿、礦漿(jiang)、紙漿🤞等(deng)流體流(liú)量。電磁(ci)流⛷️量計(jì)應用領(lǐng)域非常(cháng)廣泛，按(àn)應用場(chang)合有大(da)口徑、中(zhōng)小口徑(jing)、小口徑(jing)和微小(xiao)口徑之(zhī)分，其中(zhōng)大口徑(jing)電磁流(liú)量計較(jiao)多應用(yòng)于給排(pai)水、污水(shuǐ)處理及(ji)油氣田(tián)注水等(deng)工程，中(zhong)小口徑(jing)常應用(yòng)于固🥵液(yè)雙相👅等(děng)難測流(liu)體或高(gao)要求場(chǎng)所，如測(ce)量造紙(zhǐ)工業紙(zhi)聚液和(he)黑液、有(you)色冶金(jīn)業的礦(kuàng)漿🔞、選煤(méi)廠的煤(mei)漿、化學(xue)工業的(de)強🔱腐蝕(shí)✊液、鋼鐵(tiě)工業高(gāo)爐風口(kou)冷卻水(shui)控制、長(zhǎng)距離管(guan)道煤的(de)水力輸(shū)送的流(liú)量🏃測量(liang)👣和控制(zhi)等，而小(xiǎo)口徑🐇和(hé)微小口(kǒu)徑常應(ying)用于醫(yī)藥工業(ye)、食品工(gōng)業、生物(wu)工程等(děng)有衛生(sheng)要求的(de)場所。
2電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)型
2.1
　　電磁(cí)流量計(jì)的工作(zuò)原理是(shi)根據法(fǎ)拉第電(diàn)磁感應(yīng)定律，導(dao)體在📐磁(cí)場中運(yun)動時切(qie)割磁力(li)線，在導(dǎo)體的兩(liǎng)端👈産生(sheng)感應⭕電(diàn)動勢，如(ru)🧡圖1所示(shì)。電動勢(shi)的方向(xiang)由右手(shǒu)定則确(que)定。導電(diàn)性💋液體(ti)的流動(dòng)方向、磁(cí)場和感(gan)應電動(dòng)勢的方(fang)向三者(zhe)互相垂(chuí)直。

電磁(ci)流量計(ji)計算公(gōng)式爲：
E=kBDn（1）
式(shi)中：
E爲感(gǎn)應電動(dòng)勢，即流(liu)量信号(hao)，Ｖ；
k爲系數(shù)；
K爲磁感(gǎn)應強度(du)，Ｔ；
Ｄ爲測量(liang)管内徑(jìng),m；
n爲液體(tǐ)平均流(liu)速，m/s；
設：液(yè)體體積(jī)流量爲(wei)qn，

2.2電磁流(liu)量計的(de)選型
　　電(diàn)磁流量(liang)計是一(yī)種在工(gong)業流程(chéng)中最爲(wèi)常見的(de)流量測(cè)量儀表(biǎo)，電磁流(liú)量計的(de)穩定與(yǔ)可靠，對(duì)于整個(gè)🔴計量系(xi)統影響(xiang)很大♋。保(bǎo)證電磁(ci)流量計(ji)穩定及(jí)可靠的(de)工作，最(zui)重要的(de)是選😄型(xing)。一台🐉不(bu)适合🌈測(ce)量工況(kuàng)的電磁(ci)流量計(jì)，即使在(zai)日常使(shǐ)用中完(wán)全符合(he)操作規(gui)☀️範，頻繁(fan)精細的(de)保養維(wéi)護📧，也無(wú)法避免(mian)頻繁的(de)故障🎯。電(dian)磁流量(liàng)計在☎️選(xuan)型中通(tong)常應注(zhù)意以下(xià)７大要素(su)；
（1）精度等(deng)級和功(gōng)能
　　電磁(ci)流最計(ji)的精度(du)等級高(gao)低不同(tóng)。精度高(gāo)的基本(běn)誤🈲差爲(wèi)（±0．5％~±2.5％）FS，精度低(di)的則爲(wèi)（±1．5％~±2．5％）ＦＳ。有些型(xing)号電磁(ci)流黾計(ji)有更高(gāo)的精度(du)👉，基本誤(wu)差僅（±0.2％~±0.3％）R,但(dàn)有嚴格(ge)的安裝(zhuang)要求和(he)參✂️比條(tiáo)件，例如(ru)環境溫(wen)度㊙️、前後(hòu)置直管(guǎn)段長度(du)等因素(su)🌈。因此在(zai)選🐉型時(shí)應根據(jù)産品樣(yàng)☀️本和工(gong)況條件(jian)進行綜(zong)合對比(bǐ)。
　　電磁流(liú)量計測(cè)量功能(neng)差别也(ye)很大，簡(jiǎn)單的隻(zhi)是測量(liàng)單🐕向流(liu)量，輸出(chu)模拟信(xìn)号至控(kòng)制系統(tong)或顯示(shi)儀表；多(duo)功能🍉的(de)有測雙(shuāng)向流、量(liang)程切換(huàn)、上下限(xiàn)流量報(bào)警、空管(guan)🐆喝電源(yuan)⚽切斷報(bào)警、小流(liú)量切除(chú)。流量顯(xian)示和總(zong)量計算(suan)🔴、自動核(hé)對和故(gù)障自診(zhěn)斷、與上(shàng)位機通(tong)信🔞和運(yun)動組态(tai)等。電磁(cí)流量計(jì)可選多(duo)種串行(háng)數字通(tong)信接口(kou)，如HART協🚶‍♀️議(yi)、PROFTBUS、FF現場總(zǒng)線等。
（2）流(liú)速、滿度(du)流量和(hé)口徑
　　電(dian)磁流量(liang)計滿度(dù)流量時(shí)液體流(liú)速可在(zài)1~10m/s範圍内(nèi)選用，範(fàn)圍比較(jiao)寬。上限(xian)流速在(zài)原理上(shàng)雖不受(shou)限制，但(dàn)通常建(jiàn)議不超(chāo)過5m/s，除非(fēi)襯裏材(cái)料能承(cheng)受液流(liu)沖刷🔴；實(shí)際應用(yong)中很少(shao)超過７m/s，超(chāo)過10m/s則更(gèng)爲罕🛀見(jian)。滿度流(liú)量的流(liu)速下限(xiàn)一般爲(wèi)1m/s，有些型(xing)号電磁(ci)流量計(ji)則爲0．5m/s。用(yòng)于有易(yi)粘附、沉(chén)積、結垢(gou)等物質(zhi)的流體(tǐ)🐆，選用流(liu)速不低(dī)于2m/s，最好(hǎo)提✉️高到(dào)3~4m/s或以上(shang)，起到自(zi)清掃、防(fang)止粘♈附(fù)沉積等(děng)作用。用(yong)于礦🐪漿(jiāng)等磨耗(hào)性強的(de)流體，常(chang)用流速(sù)✊應低于(yu)2~3m/s，以降低(di)對襯🔞裏(li)和電極(ji)的磨損(sun)。在測量(liang)接近阈(yu)值的低(dī)💞電導液(ye)體，盡可(ke)能選👅定(ding)較低流(liu)速（＜0.5~lm/s），因流(liu)速提高(gao)流動噪(zao)聲會増(zēng)加，而🙇‍♀️出(chū)現輸出(chū)晃動🏃‍♀️現(xian)象。
電磁(ci)流鼠計(ji)口徑從(cong)10mm~3000mm不等。電(diàn)磁流量(liang)計口徑(jìng)選型不(bu)一定與(yu)管徑相(xiàng)同，具體(ti)應根據(jù)流景範(fan)圍結合(hé)選型樣(yàng)本進行(hang)确定。通(tōng)常按流(liu)蟥範圍(wei)可進行(hang)縮徑或(huo)同徑選(xuǎn)擇，當采(cai)用縮徑(jìng)處理時(shí)，一般不(bu)應縮至(zhì)管徑1/2以(yi)下。
（3）液體(ti)電導率(lü)
　　選用電(diàn)磁流量(liàng)計的前(qián)提是被(bèi)測液體(ti)必須是(shì)導電的(de)🌈，不能低(dī)于阈值(zhí)下限值(zhí)。電導率(lü)低于阈(yù)值會産(chǎn)生測量(liang)🔞誤差直(zhi)至不能(neng)使用，超(chao)過阈值(zhi)即使變(bian)化也可(ke)以測量(liang)，示值誤(wu)差變化(hua)不大，通(tong)用型電(dian)❄️磁流量(liàng)計的阈(yu)值在10-4~（5×10-6）S/cm之(zhi)間，視型(xing)号🌈而異(yi)。使用時(shí)還取決(jué)于傳感(gan)器和轉(zhuan)換器間(jiān)流量信(xin)号線長(zhǎng)度及其(qi)分布電(diàn)容，制造(zao)廠使用(yong)說明書(shu)㊙️中通常(cháng)規定電(dian)導率相(xiàng)對應的(de)信号線(xiàn)長度。非(fei)接觸電(diàn)容耦合(hé)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼大面積(jī)電極的(de)儀表則(zé)可測電(dian)導率低(dī)至5×10-8S/cm的液(ye)體.
　　工業(ye)用水及(ji)其水溶(rong)液的電(dian)導率＞10-4S/cm,酸(suan)、堿、鹽液(yè)的電導(dao)率在10-4~10-1S/cm之(zhī)間，計量(liàng)不存在(zai)問題，低(di)度蒸餾(liú)水爲10-5S/cm也(yě)不存在(zai)問題。石(shí)油制🚶‍♀️品(pin)和有機(jī)溶劑電(diàn)導率過(guo)低就不(bú)能使用(yong)。通🐆常液(ye)體電導(dao)率宜比(bǐ)流量計(jì)制💁造廠(chǎng)規定的(de)阈值至(zhì)少🌈大一(yī)個數量(liàng)級。因爲(wei)制造廠(chǎng)儀表規(guī)範規定(ding)的下限(xian)值👅是在(zài)各種使(shǐ)用條件(jiàn)較好狀(zhuàng)态下可(kě)測量的(de)最低值(zhi)。是受到(dào)一些使(shǐ)用🏃‍♀️條件(jian)限制，如(rú)電導率(lü)均勻性(xing)、連接信(xìn)号線、外(wai)界噪聲(sheng)等，否則(zé)會出現(xiàn)輸出晃(huang)動現象(xiang)等。
（4）液體(ti)中含有(you)混入物(wù)
　　混入成(chéng)泡狀流(liú)的微小(xiao)氣泡仍(réng)可正常(cháng)工作，但(dan)測得🍓的(de)是含氣(qi)泡體積(ji)的混合(he)體積流(liú)量；如氣(qì)體含量(liang)增加到(dào)形成彈(dan)（塊）狀流(liu)，因電極(jí)可能被(bèi)氣體蓋(gài)住使電(diàn)路瞬時(shi)斷開，出(chu)現輸出(chu)📧晃動甚(shèn)至不能(neng)⭕正常工(gōng)作。
　　對含(hán)有硬質(zhì)固體顆(kē)粒介質(zhì)的計量(liang)應用，應(ying)注意對(duì)🈲傳感器(qì)襯裏的(de)磨損程(cheng)度，測量(liang)管内徑(jing)擴大會(huì)産生附(fù)加誤差(cha)。這種場(chǎng)合應選(xuǎn)用耐磨(mó)性較好(hao)的陶瓷(ci)襯裏或(huò)聚氨酯(zhi)橡膠襯(chen)裏，同時(shi)建議傳(chuan)感器安(ān)裝在垂(chuí)直管道(dao)上⁉️，使管(guan)道磨損(sun)均勻，消(xiāo)除水平(ping)安🌈裝下(xià)半部局(ju)部磨損(sǔn)嚴重的(de)缺點。也(ye)可以在(zài)傳感‼️器(qi)進口端(duan)加裝噴(pēn)嘴形護(hù)☁️套，相對(dui)延長使(shi)用期。
（5）附(fu)着和沉(chen)澱
　　測量(liàng)易在管(guǎn)壁附着(zhe)和沉澱(diàn)物質的(de)流體時(shi)，若附着(zhe)的是比(bǐ)液體電(diàn)導率高(gao)的導電(diàn)物質，信(xin)号電勢(shi)将被短(duan)路而不(bu)能工作(zuo)，若是非(fēi)導電層(ceng)則應注(zhu)意電極(ji)的污染(ran)，譬如選(xuan)用不易(yì)附着尖(jian)形或半(bàn)球🔆形突(tū)出電極(ji)、可更換(huan)式電極(ji)、刮刀💰式(shì)清垢電(diàn)🐉極等。
國(guo)外産品(pǐn)曾有電(dian)極上裝(zhuang)超聲波(bō)換能器(qi)，以清除(chu)表⁉️面❗垢(gou)🚶層，但現(xian)✏️已少見(jiàn)；也有暫(zan)時斷開(kai)測量電(diàn)路，在電(dian)🔅極簡短(duǎn)時間内(nei)流過☎️低(dī)壓大電(dian)流，灼燒(shāo)清除附(fù)着油脂(zhī)類附着(zhe)層。易産(chǎn)生附着(zhe)的場所(suǒ)可提高(gāo)流速以(yi)達到自(zi)清掃的(de)目的，還(hai)可以采(cǎi)取🐉較方(fāng)便的易(yì)清洗的(de)管道連(lián)接，可不(bu)拆卸清(qīng)洗傳感(gan)器。非接(jiē)觸型電(dian)極電磁(cí)流量計(jì)附🌂着非(fei)導電膜(mó)層，流量(liang)計仍能(neng)工作☀️，但(dàn)若爲高(gāo)導電層(ceng)則同樣(yang)不能工(gong)作。
（6）襯裏(li)材料的(de)選擇
　　電(dian)磁流量(liang)計常用(yòng)襯裏材(cai)料（或直(zhi)接與介(jie)質接觸(chù)的測量(liang)管⚽）有氟(fu)塑料、聚(jù)氨酯橡(xiàng)膠、氯丁(dīng)橡膠和(hé)陶瓷等(děng)。近年有(yǒu)采用高(gao)純氧化(hua)鋁陶瓷(cí)制成襯(chen)裏的，但(dan)隻限中(zhōng)小口💜徑(jing)傳感器(qì)。氯丁🈲橡(xiang)膠和玻(bo)璃鋼用(yòng)于非腐(fǔ)蝕性或(huo)弱腐蝕(shi)性液體(tǐ)🚶，如工業(yè)用水、廢(fei)污水及(jí)弱酸堿(jian)🌍，價格最(zui)爲低廉(lian)。氟塑料(liao)具有優(yōu)良的耐(nài)化學腐(fu)蝕性，但(dan)耐磨性(xìng)差，不能(neng)用于測(cè)量礦漿(jiāng)液。氟塑(su)料中🔞最(zuì)早應用(yong)的是聚(jù)四氟乙(yi)烯，因與(yu)測量管(guan)間僅靠(kao)壓貼，無(wú)粘❓結力(lì)，不能用(yong)于負⛷️壓(ya)管道，後(hòu)開發各(ge)種改性(xìng)品種，實(shí)現注塑(su)成形，與(yǔ)測量管(guǎn)有較強(qiang)結合力(lì)，可用于(yu)負壓，聚(jù)氨酯橡(xiàng)膠有極(jí)好的耐(nài)磨耗性(xing)，但耐酸(suān)堿的腐(fǔ)蝕性較(jiào)差。它的(de)耐磨性(xing)相當于(yu)天然橡(xiang)膠的10倍(bei)，适用于(yú)煤漿、礦(kuang)聚等；介(jiè)質溫度(du)要低于(yú)40~60/70℃。氧化鋁(lü)陶瓷有(you)極好的(de)耐磨🌐耗(hao)性和對(dui)強酸堿(jiǎn)的耐磨(mó)腐蝕性(xing)，耐磨性(xìng)約爲聚(ju)氨酯橡(xiang)🈲膠的10倍(bei)，适用于(yú)具有腐(fu)蝕性的(de)礦漿；但(dàn)性脆，安(ān)裝夾緊(jǐn)時疏忽(hu)易碎，可(ke)用于較(jiao)高溫度(dù)（120~140/180℃）但要防(fang)止溫度(dù)🍓劇變，如(rú)通蒸汽(qi)滅菌，一(yi)般溫度(du)突變不(bu)能＞100℃，升溫(wen)150℃要有10min時(shi)間。
（7）電極(jí)和接地(dì)環材料(liào)選擇
1）電(dian)極材料(liào)選擇
　　電(diàn)極對測(cè)量介質(zhi)的耐腐(fǔ)是材料(liao)首選考(kǎo)慮的因(yīn)素；其⛱️次(cì)考♈慮是(shì)否産生(sheng)鈍化等(deng)表面效(xiao)應和所(suo)形成的(de)噪聲。
電(diàn)極耐腐(fǔ)蝕材料(liao)
　　電磁流(liú)量計電(diàn)極的耐(nai)腐蝕性(xing)要求很(hěn)高，常用(yòng)金屬材(cai)📧料🔞有含(han)钼耐酸(suan)鋼，哈氏(shì)合金等(deng)，幾乎可(ke)覆蓋全(quán)部化學(xué)液。此外(wai)還有适(shi)用于✊漿(jiāng)液等的(de)低噪聲(sheng)電極，它(ta)們是導(dǎo)電橡膠(jiao)電極、導(dǎo)♋電氟塑(su)料電極(ji)和多孔(kong)性陶🔴瓷(cí)電極，或(huo)包覆這(zhe)些材料(liao)的金屬(shǔ)電極。在(zài)㊙️原則上(shàng)電極材(cai)料的選(xuan)擇應從(cóng)使用者(zhě)借鑒該(gāi)介質在(zài)其他設(shè)備的應(yīng)用實際(ji)💋和以往(wǎng)的經驗(yàn)來确定(ding)。
②避免電(diàn)極表面(miàn)效應
　　電(diàn)磁流量(liang)計電極(ji)的耐腐(fǔ)蝕性是(shi)選擇材(cái)料的重(zhong)要因♻️素(su)，但有時(shi)候電極(ji)材料對(duì)被測介(jie)質有很(hen)好的耐(nài)腐蝕性(xing)，卻🛀🏻不一(yī)定就是(shì)适用的(de)材料，還(hái)要避免(mian)産生電(dian)極表面(mian)效應✍️。電(dian)極表面(miàn)效應分(fèn)爲表面(mian)化學反(fǎn)應、電化(hua)學和極(jí)化現象(xiang)以及電(diàn)極的觸(chù)媒作🧑🏾‍🤝‍🧑🏼用(yòng)三個方(fāng)面。化學(xue)反應效(xiào)應如電(diàn)極表面(miàn)與被測(ce)介質接(jiē)觸後，形(xing)成鈍化(hua)膜或氧(yang)化層。他(ta)們對耐(nai)腐蝕性(xìng)能可能(néng)起到積(jī)極保護(hu)作用，但(dàn)也有可(ke)能增加(jia)表面接(jie)觸電阻(zu)。例如钽(tǎn)與水接(jiē)觸就會(hui)被氧化(hua)，生成絕(jué)🏃‍♀️緣層。對(dui)于避免(mian)或減輕(qīng)電極表(biǎo)面效應(yīng)的介質(zhì)一電極(jí)材料匹(pǐ)配☎️，還沒(mei)有像腐(fu)蝕性🏒那(na)樣有❤️充(chong)足的資(zi)料可查(chá)，隻有一(yī)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼些有限(xian)經驗，尚(shàng)待在實(shi)踐中積(ji)累。
2）接地(di)環材料(liào)選擇
　　接(jiē)地環連(lián)接在塑(su)料管道(dào)或襯絕(jué)緣襯裏(lǐ)金屬管(guan)道的流(liú)量傳感(gǎn)器兩端(duan)，其耐腐(fǔ)蝕要求(qiu)比電極(jí)低，可定(dìng)期更換(huan)。接地環(huán)材料通(tōng)常選用(yòng)耐酸鋼(gāng)或哈氏(shi)合金🧡，因(yin)體積大(dà)從經濟(ji)上考慮(lü)較少采(cǎi)用钽、鉑(bó)等貴重(zhong)金👣屬。因(yin)金屬工(gōng)藝管道(dào)直接與(yǔ)流體接(jie)觸，電磁(cí)流量計(ji)不需要(yào)接地環(huán)。
3結束語(yu)
　　電磁流(liú)量計是(shi)酸、堿、鹽(yán)溶液、水(shuǐ)、污水以(yǐ)及泥漿(jiāng)、礦漿等(deng)介質常(cháng)用的量(liang)化手段(duàn)及可視(shi)化窗口(kou)。電磁流(liú)量計的(de)合理選(xuǎn)型🏃🏻‍♂️是計(ji)量數據(jù)真實、準(zhun)确、可靠(kào)的根本(běn)性保證(zheng)，直接影(yǐng)🌈響到企(qǐ)業生産(chǎn)經營的(de)🔅決策速(su)度和決(jue)策水平(píng)🧡，直接關(guan)系到企(qi)業經濟(ji)效益和(he)社會信(xin)譽。做好(hao)電磁流(liu)量計選(xuǎn)型工作(zuò)是儀表(biao)人🔆孜孜(zi)不倦的(de)追求。

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