一、引(yin)言
　　随(sui)着科(ke)學技(ji)術的(de)發展(zhan)，電磁(ci)流量(liang)計的(de)技術(shu)也在(zai)一天(tian)比一(yi)天進(jin)步，它(ta)應用(yong)的領(ling)域越(yue)來越(yue)🌈多，比(bi)較的(de)廣泛(fan)。特别(bie)是其(qi)對液(ye)體有(you)比較(jiao)強的(de)适應(ying)性，在(zai)現代(dai)工業(ye)生産(chan)中，它(ta)的應(ying)用範(fan)圍尤(you)其廣(guang)，它幾(ji)乎是(shi)測量(liang)液體(ti)流量(liang)的首(shou)選儀(yi)表，如(ru)‼️測煤(mei)漿用(yong)的煤(mei)漿電(dian)磁流(liu)量計(ji)。
二、流(liu)量測(ce)量的(de)意義(yi)
　　流量(liang)測量(liang)是一(yi)門迅(xun)速發(fa)展的(de)技術(shu)，爲了(le)滿足(zu)各行(hang)各業(ye)、各種(zhong)工況(kuang)的各(ge)種流(liu)體的(de)流量(liang)測量(liang)需要(yao)，儀表(biao)研究(jiu)機構(gou)☔研究(jiu)開發(fa)了各(ge)種原(yuan)理的(de)流量(liang)計，制(zhi)造廠(chang)每年(nian)都有(you)新型(xing)流量(liang)計供(gong)應市(shi)場。過(guo)去難(nan)以解(jie)決的(de)流量(liang)測量(liang)問題(ti)，如今(jin)有的(de)獲得(de)了解(jie)決。尤(you)其是(shi)近30年(nian)🍉以來(lai)，微電(dian)子技(ji)術、計(ji)算機(ji)技術(shu)和通(tong)信🐪技(ji)術進(jin)入流(liu)量測(ce)量儀(yi)表，使(shi)流量(liang)儀表(biao)出現(xian)一次(ci)飛躍(yue)，儀表(biao)的功(gong)能更(geng)加豐(feng)富，可(ke)靠性(xing)得到(dao)顯著(zhe)提高(gao)，測量(liang)精确(que)度獲(huo)得大(da)幅度(du)的提(ti)升，于(yu)是0.1級(ji)科氏(shi)力質(zhi)量流(liu)🌐量計(ji)、精确(que)度優(you)于±0.3%R的(de)電磁(ci)流量(liang)計等(deng)相繼(ji)問世(shi)。據統(tong)計，目(mu)❗前市(shi)場上(shang)能買(mai)到的(de)流量(liang)計種(zhong)類已(yi)達百(bai)種以(yi)上，各(ge)種不(bu)同類(lei)型的(de)流量(liang)計相(xiang)互競(jing)争，并(bing)以各(ge)自特(te)有的(de)優勢(shi)占據(ju)着一(yi)定的(de)市場(chang)份額(e)。直至(zhi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻今日(ri)，凡是(shi)被人(ren)們應(ying)用的(de)類型(xing)⁉️，都是(shi)因爲(wei)它們(men)在某(mou)些方(fang)面有(you)相對(dui)優勢(shi)🌏，而在(zai)競争(zheng)中取(qu)勝的(de)後起(qi)之秀(xiu)也并(bing)非十(shi)全十(shi)美，不(bu)⛷️能期(qi)望用(yong)一種(zhong)流量(liang)⛷️計覆(fu)蓋所(suo)有的(de)應❓用(yong)領域(yu)。
三、關(guan)于電(dian)磁流(liu)量計(ji)特點(dian)、工作(zuo)原理(li)和量(liang)程範(fan)圍
（一(yi)）電磁(ci)流量(liang)計
　　能(neng)源計(ji)量用(yong)流量(liang)計往(wang)往跟(gen)企業(ye)的效(xiao)益有(you)直接(jie)的聯(lian)系，是(shi)進行(hang)貿易(yi)結算(suan)的依(yi)據，進(jin)行能(neng)源的(de)科學(xue)管理(li)、提高(gao)經濟(ji)效益(yi)的重(zhong)要手(shou)段。電(dian)磁流(liu)量計(ji)圖1（Electromagnetic Flowmeter）是(shi)一種(zhong)根據(ju)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律來(lai)測量(liang)管内(nei)導電(dian)介質(zhi)體積(ji)流量(liang)的感(gan)應式(shi)儀表(biao)，采用(yong)單片(pian)機嵌(qian)入式(shi)技術(shu)，實現(xian)數字(zi)勵磁(ci)，同時(shi)在電(dian)磁流(liu)量計(ji)上采(cai)用CAN現(xian)場總(zong)線。它(ta)是由(you)直接(jie)接觸(chu)管道(dao)介質(zhi)的傳(chuan)感器(qi)和上(shang)端信(xin)号轉(zhuan)換器(qi)兩部(bu)分構(gou)成，是(shi)基于(yu)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律工(gong)作的(de)，用來(lai)測量(liang)電導(dao)率大(da)于5μs/cm的(de)導電(dian)液體(ti)的流(liu)量，同(tong)時也(ye)是一(yi)種測(ce)量導(dao)電介(jie)質流(liu)量的(de)儀表(biao)。除了(le)可以(yi)測量(liang)一般(ban)導電(dian)液體(ti)的流(liu)量外(wai)，還可(ke)以用(yong)于測(ce)量強(qiang)酸、強(qiang)堿等(deng)強腐(fu)蝕性(xing)液體(ti)和均(jun)勻含(han)有液(ye)固兩(liang)相懸(xuan)浮的(de)液體(ti)，如泥(ni)漿、礦(kuang)漿、紙(zhi)漿等(deng)。

（二）電(dian)磁流(liu)量計(ji)的分(fen)類
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)的種(zhong)類：一(yi)體式(shi)、插入(ru)式、分(fen)體式(shi)。
　　效驗(yan)方法(fa)：管道(dao)标定(ding)。
　　工作(zuo)原理(li)：是根(gen)據法(fa)拉第(di)電磁(ci)感應(ying)原理(li)，再與(yu)測量(liang)☎️管♻️軸(zhou)線和(he)磁力(li)線相(xiang)垂直(zhi)的管(guan)壁上(shang)安裝(zhuang)了一(yi)對檢(jian)測電(dian)極，當(dang)導電(dian)液體(ti)沿測(ce)量管(guan)軸線(xian)運動(dong)時，導(dao)電液(ye)體切(qie)割磁(ci)力線(xian)🚩産生(sheng)感應(ying)電勢(shi)。主要(yao)有在(zai)線和(he)離線(xian)校驗(yan)兩種(zhong)。
　　在線(xian)校驗(yan)：采用(yong)外夾(jia)式超(chao)聲波(bo)流量(liang)計對(dui)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量的(de)管道(dao)進行(hang)比對(dui)校驗(yan)，驗證(zheng)電磁(ci)流量(liang)計是(shi)否偏(pian)差過(guo)大。這(zhe)🔆種方(fang)法精(jing)度偏(pian)低，隻(zhi)能定(ding)性的(de)判定(ding)結果(guo)。
　　離線(xian)檢驗(yan)：就是(shi)在标(biao)定裝(zhuang)置上(shang)進行(hang)檢驗(yan)，一般(ban)介質(zhi)爲水(shui)🏃‍♂️。标定(ding)裝置(zhi)有容(rong)積式(shi)标準(zhun)裝置(zhi)、稱重(zhong)式标(biao)準裝(zhuang)置兩(liang)⛱️大類(lei)。通過(guo)标定(ding)就可(ke)以正(zheng)确得(de)出被(bei)測的(de)電磁(ci)流量(liang)計精(jing)度了(le)。
　　按流(liu)量傳(chuan)感器(qi)與管(guan)道連(lian)接方(fang)式分(fen)類，有(you)螺紋(wen)連接(jie)(油任(ren)連🌍接(jie)的高(gao)壓電(dian)磁流(liu)量計(ji))、夾持(chi)型(電(dian)磁流(liu)量計(ji))、法蘭(lan)型、衛(wei)生型(xing)(電磁(ci)流量(liang)計)、插(cha)入型(xing)(電磁(ci)流量(liang)計)。按(an)轉換(huan)器與(yu)傳感(gan)器組(zu)裝方(fang)式分(fen)類，有(you)分體(ti)型和(he)一體(ti)型。
　　按(an)流量(liang)傳感(gan)器電(dian)極是(shi)否與(yu)被測(ce)液體(ti)接觸(chu)分類(lei)，有🍉接(jie)觸型(xing)🌈和⭕非(fei)🏃🏻‍♂️接觸(chu)型。
　　按(an)流量(liang)傳感(gan)器結(jie)構分(fen)類，有(you)短管(guan)型和(he)插入(ru)型（電(dian)磁流(liu)量計(ji)）。
　　按用(yong)途分(fen)類，有(you)防侵(qin)水型(xing)、防爆(bao)型電(dian)磁流(liu)量計(ji)、衛生(sheng)型、通(tong)用型(xing)和用(yong)于明(ming)渠流(liu)量測(ce)量的(de)潛水(shui)型（明(ming)渠流(liu)量計(ji)）。
電磁(ci)流量(liang)計按(an)激磁(ci)電流(liu)方式(shi)分爲(wei)直流(liu)激磁(ci)，交流(liu)激磁(ci)，低頻(pin)矩形(xing)波激(ji)磁，雙(shuang)頻激(ji)磁。
電(dian)磁流(liu)量計(ji)按輸(shu)出信(xin)号連(lian)接和(he)激磁(ci)(或電(dian)源)連(lian)線制(zhi)🙇‍♀️式分(fen)爲四(si)線制(zhi)，二線(xian)制。
電(dian)磁流(liu)量計(ji)是應(ying)用導(dao)電體(ti)在磁(ci)場中(zhong)運動(dong)産生(sheng)感應(ying)電☂️動(dong)勢，而(er)感應(ying)電動(dong)勢又(you)和流(liu)量大(da)小成(cheng)正比(bi)，通過(guo)測電(dian)動勢(shi)來反(fan)映管(guan)道流(liu)量的(de)原理(li)而制(zhi)成的(de)。其測(ce)量精(jing)度和(he)靈敏(min)度都(dou)☔較高(gao)。工業(ye)上多(duo)💋用以(yi)測量(liang)水、礦(kuang)漿等(deng)介質(zhi)的流(liu)量。可(ke)測最(zui)大管(guan)徑達(da)2m，而且(qie)壓損(sun)極🛀🏻小(xiao)。但導(dao)電率(lü)低的(de)介質(zhi)，如氣(qi)體、蒸(zheng)汽等(deng)則不(bu)能應(ying)用。
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)造價(jia)較高(gao)，且信(xin)号易(yi)受外(wai)磁場(chang)幹擾(rao)，影響(xiang)🔅了在(zai)工業(ye)管流(liu)測量(liang)中的(de)廣泛(fan)應用(yong)。爲此(ci)，産品(pin)在不(bu)斷改(gai)進更(geng)新，向(xiang)微機(ji)化發(fa)展。
　　在(zai)現代(dai)工業(ye)生産(chan)中，流(liu)動工(gong)質的(de)溫度(du)、壓力(li)等運(yun)行參(can)數不(bu)斷⚽提(ti)高，在(zai)高溫(wen)高壓(ya)的情(qing)況下(xia)，由于(yu)材質(zhi)和⭐結(jie)構等(deng)方面(mian)的🚩原(yuan)因，直(zhi)接式(shi)質量(liang)流量(liang)計的(de)應用(yong)遇到(dao)困難(nan)🥰，而間(jian)接‼️式(shi)質量(liang)流量(liang)計由(you)于密(mi)度計(ji)受濕(shi)度和(he)壓力(li)适用(yong)範圍(wei)的限(xian)制，往(wang)往也(ye)不好(hao)實際(ji)應用(yong)。因🈲此(ci)，在工(gong)業生(sheng)産中(zhong)廣泛(fan)采用(yong)的是(shi)溫度(du)壓力(li)補償(chang)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)。可把(ba)它看(kan)作一(yi)種間(jian)接式(shi)質量(liang)流量(liang)計，不(bu)是配(pei)用密(mi)度計(ji)，而是(shi)利🎯用(yong)溫度(du)、壓🏒力(li)與密(mi)度間(jian)的關(guan)💋系，用(yong)溫度(du)、壓力(li)信号(hao)經函(han)數運(yun)算爲(wei)密度(du)信号(hao)，與容(rong)積流(liu)量相(xiang)乘而(er)得到(dao)質量(liang)流🔴量(liang).目前(qian)溫度(du)、壓力(li)補償(chang)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)雖已(yi)實用(yong)化，但(dan)當被(bei)測介(jie)質參(can)數㊙️變(bian)化範(fan)圍很(hen)👈大或(huo)很迅(xun)速時(shi)，正确(que)地補(bu)償将(jiang)很困(kun)難或(huo)不可(ke)能，因(yin)此進(jin)一步(bu)研🍓究(jiu)在實(shi)際生(sheng)産中(zhong)适用(yong)的⁉️質(zhi)量流(liu)量計(ji)和密(mi)度計(ji)還是(shi)一個(ge)課題(ti)。

（三）電(dian)磁流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)原理(li)是基(ji)于法(fa)拉第(di)電磁(ci)感應(ying)定律(lü)。流❤️量(liang)❄️計的(de)流量(liang)管内(nei)壁襯(chen)上了(le)絕緣(yuan)材料(liao)，是一(yi)種非(fei)導🌈磁(ci)合金(jin)短管(guan)。兩隻(zhi)電極(ji)沿着(zhe)管徑(jing)方向(xiang)穿通(tong)管壁(bi)從而(er)固定(ding)在測(ce)量管(guan)上。它(ta)的電(dian)極頭(tou)與襯(chen)裏内(nei)表面(mian)基本(ben)上是(shi)齊平(ping)的。曆(li)次線(xian)圈🆚由(you)雙向(xiang)方波(bo)脈沖(chong)勵磁(ci)時，将(jiang)在與(yu)測量(liang)管軸(zhou)線垂(chui)直的(de)方向(xiang)上産(chan)生一(yi)磁通(tong)量密(mi)度爲(wei)B的📞工(gong)作磁(ci)場。這(zhe)個時(shi)候，如(ru)果具(ju)有一(yi)定電(dian)導率(lü)的流(liu)體經(jing)🌍過測(ce)量管(guan)時，将(jiang)會💘切(qie)割磁(ci)力線(xian)感應(ying)出電(dian)動勢(shi)E。電動(dong)勢E與(yu)磁通(tong)量彌(mi)補B成(cheng)🍓正比(bi)關系(xi)，測量(liang)管内(nei)徑d與(yu)平均(jun)流速(su)v的乘(cheng)積🔆。電(dian)動勢(shi)E（流量(liang)信号(hao)）由電(dian)極檢(jian)測出(chu)并通(tong)過電(dian)纜送(song)至轉(zhuan)換器(qi)。轉換(huan)器将(jiang)接收(shou)到的(de)流量(liang)信号(hao)放大(da)進行(hang)處理(li)後，即(ji)可顯(xian)示流(liu)體流(liu)量，同(tong)時能(neng)輸出(chu)脈沖(chong)，模拟(ni)電🏃‍♀️流(liu)信号(hao)，用于(yu)流量(liang)的調(diao)節和(he)控🌈制(zhi)。
　　E=KBdv，式中(zhong)：E-電極(ji)間的(de)信号(hao)電壓(ya)(v)；B-磁通(tong)密度(du)(T)；d-測量(liang)管内(nei)徑(m)；V-平(ping)均流(liu)🌈速(m/s)。K，d爲(wei)常數(shu)，由于(yu)勵磁(ci)電流(liu)是保(bao)持恒(heng)流的(de)，故B也(ye)是常(chang)數，則(ze)由E=KBdv可(ke)知，體(ti)積流(liu)量Q與(yu)信号(hao)電壓(ya)E成正(zheng)比，即(ji)流速(su)感📱應(ying)的信(xin)号電(dian)壓E與(yu)體積(ji)Q成線(xian)性關(guan)系。因(yin)此隻(zhi)要測(ce)量出(chu)E就可(ke)以确(que)定流(liu)量Q，這(zhe)就是(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)基本(ben)工作(zuo)原理(li)。
該電(dian)磁流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理可(ke)以如(ru)下圖(tu)2所示(shi)：

（四）電(dian)磁流(liu)量計(ji)的量(liang)程範(fan)圍
　　一(yi)般工(gong)業用(yong)電磁(ci)流量(liang)計被(bei)測介(jie)質流(liu)速以(yi)2-4m/s爲宜(yi)，在💯特(te)殊情(qing)況下(xia)，最低(di)流速(su)應不(bu)小于(yu)0.2m/s，最高(gao)應不(bu)大于(yu)8m/s。若介(jie)質中(zhong)含有(you)固🍓體(ti)顆粒(li)，爲防(fang)止襯(chen)裏和(he)電極(ji)的過(guo)分磨(mo)擦，常(chang)用流(liu)速應(ying)小于(yu)3m/s，對于(yu)電磁(ci)流量(liang)計粘(zhan)滞流(liu)體，流(liu)速可(ke)選擇(ze)大于(yu)2m/s，較大(da)的流(liu)速有(you)助于(yu)自動(dong)消除(chu)電極(ji)上附(fu)着的(de)粘滞(zhi)物的(de)作用(yong)，有利(li)于提(ti)高測(ce)量精(jing)度。
四(si)、電磁(ci)流量(liang)計流(liu)量時(shi)易産(chan)生誤(wu)差的(de)原因(yin)及解(jie)決辦(ban)法
1.精(jing)度等(deng)級。流(liu)量計(ji)在規(gui)定的(de)流量(liang)範圍(wei)内精(jing)度等(deng)級、最(zui)大允(yun)許誤(wu)差應(ying)符合(he)表1的(de)規定(ding)。流量(liang)計誤(wu)差表(biao)示使(shi)用相(xiang)對♍示(shi)值誤(wu)差。
2.引(yin)用誤(wu)差。對(dui)于用(yong)于瞬(shun)時流(liu)量指(zhi)示的(de)流量(liang)計誤(wu)差表(biao)🛀示也(ye)可使(shi)用引(yin)用誤(wu)差，其(qi)最大(da)允許(xu)誤差(cha)系列(lie)應符(fu)合📞表(biao)1規定(ding)，其檢(jian)定結(jie)果的(de)标書(shu)中不(bu)再給(gei)出準(zhun)确等(deng)級，而(er)🈲使用(yong)其最(zui)大允(yun)💋許誤(wu)差🔞表(biao)示，且(qie)還應(ying)在最(zui)大允(yun)許誤(wu)差後(hou)标注(zhu)FS，如±0.5%FS。
3.誤(wu)差表(biao)示方(fang)法和(he)選取(qu)原則(ze)。在一(yi)台流(liu)量計(ji)的一(yi)次檢(jian)定中(zhong)，應按(an)照精(jing)度等(deng)級和(he)引用(yong)誤差(cha)之中(zhong)的一(yi)種給(gei)出🤟流(liu)量計(ji)誤💛差(cha)表示(shi)方法(fa)；對于(yu)使用(yong)相對(dui)示值(zhi)誤差(cha)和引(yin)用誤(wu)差組(zu)合表(biao)示誤(wu)差的(de)流量(liang)計，一(yi)次檢(jian)定中(zhong)也應(ying)統🥵一(yi)使用(yong)一‼️種(zhong)方法(fa)表示(shi)其誤(wu)差。
4.重(zhong)複性(xing)。流量(liang)計的(de)重複(fu)性不(bu)得超(chao)過相(xiang)應精(jing)度等(deng)級規(gui)定的(de)最大(da)允許(xu)誤差(cha)絕對(dui)值的(de)1/3。電磁(ci)測量(liang)計的(de)局限(xian)性在(zai)于其(qi)傳感(gan)器輸(shu)出的(de)訊号(hao)比較(jiao)微弱(ruo)，隻有(you)幾♍微(wei)伏到(dao)💘幾毫(hao)伏的(de)電壓(ya)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，這就(jiu)說☀️明(ming)了在(zai)🤩安裝(zhuang)電磁(ci)流♋量(liang)計時(shi)要具(ju)備很(hen)高的(de)技術(shu)，同時(shi)被測(ce)介質(zhi)與周(zhou)圍環(huan)境對(dui)電磁(ci)流量(liang)計的(de)測量(liang)精度(du)也有(you)⭐很大(da)的影(ying)響。
　　不(bu)同的(de)介質(zhi)對電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)會有(you)誤差(cha)，對現(xian)實工(gong)🔴況條(tiao)件下(xia)流量(liang)的修(xiu)定方(fang)法，當(dang)前瞬(shun)時流(liu)量爲(wei)Q1，K系🏃‍♀️數(shu)爲K1時(shi)，要調(diao)整當(dang)前🌏流(liu)量，可(ke)以通(tong)過修(xiu)改當(dang)前K系(xi)數來(lai)實現(xian)，當實(shi)際想(xiang)要的(de)流量(liang)爲Q2時(shi)，就需(xu)要修(xiu)改當(dang)前K系(xi)數K1的(de)值。
假(jia)定新(xin)的K系(xi)數值(zhi)爲K2，K2就(jiu)等于(yu)實際(ji)想要(yao)的流(liu)量Q2除(chu)以瞬(shun)時流(liu)量爲(wei)👨‍❤️‍👨Q1，乘以(yi)當前(qian)的k系(xi)數K1。
即(ji)：K2=(Q2/Q1)*K1
　　例：表(biao)上顯(xian)示當(dang)前瞬(shun)時流(liu)量爲(wei)Q1=3.1821，表内(nei)K系數(shu)K1=0.831(各個(ge)表不(bu)📐同，實(shi)際想(xiang)要的(de)流量(liang)Q2=3.8258，則可(ke)以通(tong)過修(xiu)改K1來(lai)得到(dao)實際(ji)想要(yao)的流(liu)量即(ji)📞：K2=(Q2/Q1)*K1=（3.8258/3.1821)×0.831=0.999，将得(de)到的(de)K2，重新(xin)輸入(ru)表中(zhong)，替代(dai)原來(lai)的K1，将(jiang)得到(dao)新的(de)瞬時(shi)流量(liang)Q2。

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