電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行流量測量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測流量范圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，最大可達3m，輸出信號和被測流量成線(xiàn)性，精確度較高，可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。

一、工作原理

當導體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，在導體中會(huì )產(chǎn)生感應電勢，感應電勢的大小與導體在磁場(chǎng)中的有效長(cháng)度及導體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運動(dòng)的速度成正比。同理，導電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應力線(xiàn)時(shí)，也會(huì )在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應電勢。感應電勢的方向由右手定則判定，感應電勢的大小由下式確定：

Ex=BDv－－-式（1）

式中Ex—感應電勢，V；

B—磁感應強度，T

D—管道內徑，m

v—液體的平均流速，m/s

然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD2）/4的乘積，將式（1）代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex －－-式（2）

由上式可知，在管道直徑D己定且保持磁感應強度B不變時(shí)，被測體積流量與感應電勢呈線(xiàn)性關(guān)系。若在管道兩側各插入一根電極，就可引入感應電勢Ex，測量此電勢的大小，就可求得體積流量。

據法拉第電磁感應原理，在與測量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當導電液體沿測量管軸線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，導電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢，此感應電勢由兩個(gè)檢測電極檢出，數值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中：E－感應電勢；

K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(cháng)度有關(guān)的系數；

B－磁感應強度；

V－導電液體平均流速；

D－電極間距；（測量管內直徑）

傳感器將感應電勢E作為流量信號，傳送到轉換器，經(jīng)放大，變換濾波等信號處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。

注：不同電磁流量計參數略有差異，使用時(shí)請務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。

根據法拉第電磁感應定律，在磁感應強度為B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內徑為D的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí)，導電流體就切割磁力線(xiàn).如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對電極則可以證明，只要管道內流速分布為軸對稱(chēng)分布，兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截面上的平均流速，k為儀表常數。由此可得管道的體積流量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見(jiàn)，體積流量qv與感應電動(dòng)勢e和測量管內徑D成線(xiàn)性關(guān)系，與磁場(chǎng)的磁感應強度B成反比，與其它物理參數無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計的測量原理。

需要說(shuō)明的是，要使式(3—37)嚴格成立，必須使電磁流量計測量條件滿(mǎn)足下列假定：

①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);

②被測流體的流速軸對稱(chēng)分布;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

二、使用特點(diǎn)

1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響；

2、測量管內無(wú)阻礙流動(dòng)部件，無(wú)壓損，直管段要求較低。對漿液測量有獨特的適應性；

3、合理選擇傳感器襯里和電極材料，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；

4、轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩定、精確度高。流量范圍度可達150：1；

5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型；

6、轉換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數設定方便，編程可靠；

7、流量計為雙向測量系統，內裝三個(gè)積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數字通訊、HART；

8、轉換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能；

9、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線(xiàn)性關(guān)系，因此測量精度高。

10、測量管道內無(wú)阻流件，因此沒(méi)有附加的壓力損失；測量管道內無(wú)可動(dòng)部件，因此傳感器壽命極長(cháng)。

11、由于感應電壓信號是在整個(gè)充滿(mǎn)磁場(chǎng)的空間中形成的，是管道載面上的平均值，因此傳感器所需的直管段較短，長(cháng)度為5倍的管道直徑。

12、轉換器采用國際最新最先進(jìn)的單片機（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點(diǎn)穩定，參數設定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。

13、雙向測量系統，可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料，確保產(chǎn)品的性能在長(cháng)時(shí)候內保持穩定。

三、注意事項

1、精度等級和功能根據測量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精 度等級，做到經(jīng)濟合算。比如用于貿易結算、產(chǎn)品交接和能源計量的場(chǎng)合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過(guò)程控制的場(chǎng)合，根據控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過(guò)程流量，無(wú)需做精確控制和計量的場(chǎng)合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式電磁流量計。

2、測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時(shí)，電磁流量計的滿(mǎn)度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內 選用，范圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿(mǎn)足流量?jì)x表要求時(shí)或者在此流速下測量準 確度不能保證時(shí)，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，得到滿(mǎn)意測量結果。

3、盡量避開(kāi)鐵磁性物體及具有強電磁場(chǎng)的設備，以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號。

4、應盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，避免日曬雨淋，環(huán)境溫度應在-20～+60℃，相對濕度小于85%。

5、流量計周?chē)鷳谐湓５目臻g，便于檢測與維修。