電磁流量計、高壓電磁流量計的工作原理和安裝

來源：江蘇騰泰儀表科技有限公司瀏覽：-1219 發布日期：2021-05-24

電磁流量計的工作原理：電磁流量計是一種基于電磁感應定律的流量測量儀器。它能測量具有一定電導率的液體或液固混合物的體積流量，常用于檢測酸、堿、鹽、含固體顆粒（或纖維）的液體的流量，優于其它流量計。電磁流量計由變送器和變頻器組成。電磁流量變送器由磁路系統、測量導管、電極、外殼和干擾信號裝置組成。它將流動的變化轉化為誘導電位的變化。轉換器由電子元件組成。它將微弱的感應電位放大，轉換成統一的標準信號輸出，用于遠程指示、記錄和積分

電磁流量計的測量原理基于法拉第電磁感應定律：當導電液體在磁場中切斷磁力線時，在導體中產生感應電勢，感應電位E為：E=kbvd

式中：K---儀器常數

B---磁感應強度

V---測量管段平均流速

D---測量管段內徑

測量流量時，導電液體以v的速度在垂直于流動方向的磁場中流動，導電液體的流動產生一個與平均流速成正比的電壓。感應電壓信號由兩個或兩個以上與液體直接接觸的電極拾取，并通過電纜發送到轉換器。經過智能化處理后，LCD顯示或轉換成標準信號4-20mA、0-1khz輸出

磁路系統：其功能是產生均勻的直流或交流磁場。直流磁路采用永磁體實現，結構簡單，受交流磁場干擾小。但測量管中的電解質液體容易極化，使正極被負離子包圍，負極被正離子包圍，即電極極化現象，導致兩電極之間的內阻增大，從而嚴重影響儀器的正常運行。當管道直徑較大時，永磁體也較大，體積大，不經濟，所以電磁流量計一般采用交變磁場，由50Hz電源

測量導管激勵，其作用是讓被測導電液體通過。為了在磁力線通過測量導管時分流或短路磁通量，測量導管必須采用非磁性、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成。可選用無磁性不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等

電極：其功能是引出與測量值成正比的感應電位信號。電極通常由非磁性不銹鋼制成，并要求與內襯齊平，以便不會阻礙流動。其安裝位置應在管道的垂直方向上，以防沉積在其上，影響測量精度

外殼：由鐵磁性材料制成，是配電系統勵磁線圈的外殼，絕緣外磁場干擾

襯里：測量導管內側和法蘭密封面有一層完整的電氣絕緣襯里。它與被測液體直接接觸，其作用是提高測量管的耐腐蝕性，防止感應電位被金屬測量管壁短路。內襯材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等

轉換器：液體流動產生的感應電位信號很弱，受各種干擾因素的影響很大。轉換器的作用是將感應電位信號放大、轉換成統一的標準信號，抑制主要干擾信號。它的任務是將電極檢測到的感應電位信號ex放大并轉換成統一的標準直流信號

2、電磁流量計的特點是：1.測量管為光滑的直管段，無移動和堵塞部件，基本無壓力損失，節流效果顯著；2.流量計輸出與流量呈線性關系，測量直徑范圍大；3.合理選擇襯里材料和電極材料，可測量各種腐蝕介質的流量；4.安裝要求低；5.測量精度高；6.范圍廣。其局限性和缺點如下：1.介質溫度不宜過高，一般不超過120℃℃, 壓力不大于1.6Mpa，流速不小于0.3ms；2.被測介質必須是導電液體，不能測量石油產品、有機溶劑等導電性低的液體。它不能含有更多的鐵磁性物質和氣泡，不能用于氣體、蒸汽、石油產品等非導電液體

3、電磁流量計工作時，發現信號越來越弱或突然下降。可能的原因及處理方法

1.測量管內壁可能積有污垢，因此，應清潔和擦拭電極

2.測量管內襯可能損壞，應更換

3.信號插座可能腐蝕，應清潔或更換

4、接地注意事項

1.測量管、外殼、屏蔽線，轉換器和二次儀表應接地

2.探測器和轉換器應單獨接地，不得與電機和工藝管道連接

3.探測器和轉換器在現場接地，二次儀表的屏蔽層在控制室一側接地，切莫多端，以避免不同地電位的干擾；

4.若探測器安裝在金屬管上，且金屬管內無絕緣層，則可在探測器接地端接地。如果探測器安裝在塑料管上，或安裝在有絕緣涂層或內襯的管道上，探測器兩端應安裝接地環，使管內流動的介質對地短路，并具有零電位磁感應（magnetic flux density），描述磁場強度和方向的物理量，是一個向量，通常用符號B表示，國際單位是特斯拉（符號是t）。磁感應也稱為磁通密度或磁通密度。在物理學中，磁場的強度用磁感應來表示。磁感應強度越高，磁感應強度越強；磁感應越小，磁感應越弱

由于磁通量變化引起的感應電動勢現象，當閉合電路的一部分導體在磁場中切斷磁感應線時，導體中會產生電流。這種現象稱為電磁感應，產生的電流稱為感應電流。這是初中物理教材中為讓學生理解電磁感應現象的定義，不能完全概括電磁感應現象：閉合線圈面積不變，磁場強度改變，磁通量就會改變，也會發生電磁感應現象。因此，準確的定義如下：磁通量變化引起的感應電動勢現象[2]

電動勢的方向（公式中的負號）由倫茨定律提供。Lenz定律指出，感應電流的磁場會阻礙原始磁通量的變化。對于運動電動勢，也可以用右手定則來確定感應電流的方向，然后確定感應電動勢的方向。下面的例子將解釋“通過電路的磁通量”的含義，有兩種方法可以改變通過電路的磁通量。至于電動勢的感應，改變的是它自身的磁場，比如改變產生磁場的電流（就像變壓器一樣）。至于電動勢，是整個或部分電路在磁場中的運動發生了變化，例如在單極發電機中

磁力線是虛線，實際上并不存在。它們看不見也摸不著，但它們是真的（如微波爐）。你只能通過想象它們的存在，把它們的樣子畫在腦海或紙上，直觀生動地描述和研究它們，也可以斜切，不垂直于繩子。只要能切斷磁力線，這里的棍子當然是指所有物體做成的導電導體

感應電是一種由導電設備攜帶的電。一般研究表明，人體對高壓電場下的靜電感應電流更為敏感。當0.1~0.2mA的感應電流通過人體時，即使不接觸被測物體，也會有明顯的針刺感

由于液體的粘性，液體在管道中流動時，同一截面上各點的速度不同。為了便于計算，引入了平均流速的概念，即假定水流截面上各點的流速是均勻分布的。流量是指單位時間內流過單位流截面的液體體積，在實際工程中，平均流量具有應用價值。液壓缸工作時，活塞的速度等于缸內液體的平均速度。根據上述公式，可以建立活塞速度V與液壓缸有效面積a和流量QV的關系：V=QVa，即輸入液壓缸的流量決定活塞運動速度

物體導電的能力稱為導電能力。各種金屬的導電性各不相同。銀通常是*好的，其次是銅和金。固體的導電是指電子或離子在電場作用下在固體中的長距離遷移，這種遷移通常由一種電荷載流子所支配，如電子導體，它主要由電子載流子組成；離子傳導，主要由離子載流子組成；混合導體既有載流子電子又有離子。另外，一些電學現象不是由載流子遷移引起的，而是由電場引起的固體極化引起的，如介電現象和介電材料

高壓電磁流量計的安裝要求

1.方向、磁場和振動

直角高壓電磁流量計一般應垂直安裝。臥式流量計可水平、垂直或傾斜安裝，其殼體上的箭頭應與介質的流向一致。在確定流量計安裝段位置時，應考慮裝卸方便，盡量避免強磁場和強振動的影響。在管道上鋪設防震墊或加裝防震波紋管也可消除振動。流量計安裝在室外時，應有防曬、防雨、防污、防淹的設施

2直管段要求

為保證計量準確，流量計上游直管段長度不小于5dn，流量計下游直管段長度不小于3DN，上游不設調節閥，調節流量只能在流量計下游閥門上進行。法蘭連接

流量計（PN<6.3MPa）安裝時所用的非金屬密封墊片，不得伸入管道內，以免影響

3的計量性能，確保滿管

高壓電磁流量計只有在介質滿管時才能保證計量準確。因此，不允許在非滿管或空管情況下工作

2.高壓電磁流量計信號輸出接線方法

1.智能積算器結構

2、信號輸出接線圖

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電磁流量計、高壓電磁流量計的工作原理和安裝

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