1概述
　　電(diàn)磁流量計 （簡(jian)稱EMF）是利用法(fǎ)拉第電磁感(gan)應定律制成(cheng)的一種測量(liang)導電液體體(tǐ)積流量的流(liú)量計。20世紀50年(nian)代初，電磁流(liú)量🚶‍♀️計實🐆現了(le)工業化應用(yòng)。近年來，在世(shi)界範圍内，電(dian)磁流量計産(chan)❄️量約占💃🏻工業(yè)流量儀表總(zǒng)數的5％~6．5％。特别是(shì)近幾年，該數(shu)值比例呈逐(zhú)年上升趨勢(shì)。電磁流量計(ji)作爲工業流(liu)量測量儀🌍表(biao)的一種，其具(ju)有諸多優🤟點(dian)，如壓損極小(xiao)；可測流量範(fàn)圍大；适用的(de)工業㊙️管徑範(fan)圍寬，最🏃🏻大可(kě)達3000mm；輸出信号(hào)和被測流量(liang)成線性，精度(du)較高；可測量(liang)電導率衾5ns/cm的(de)酸、堿、鹽溶液(ye)🏃‍♀️、水、污水、腐‼️蝕(shí)性液體以及(jí)泥漿、礦漿、紙(zhǐ)漿等流體流(liú)量。電磁流量(liang)計應用領域(yù)非常廣泛，按(an)應用場合有(you)☎️大口徑、中💔小(xiao)口徑、小口徑(jìng)和微小口徑(jing)🤞之分，其中大(dà)口徑電磁流(liu)量☔計較多應(ying)用于給排✨水(shuǐ)、污水處理及(ji)油氣田注水(shuǐ)等工程，中小(xiao)口徑常應用(yong)于固💁液雙相(xiang)等難測流體(ti)或高要求場(chang)所，如測量造(zào)紙工業紙聚(jù)液和黑液、有(you)色冶金業的(de)礦漿、選煤廠(chang)的煤漿、化學(xue)工業的強腐(fǔ)蝕液、鋼鐵工(gong)業高爐風口(kou)冷卻水控制(zhi)、長距離管道(dào)煤的水力輸(shū)送的流量測(ce)量和控制等(děng)，而🈲小口徑和(he)微小口徑常(chang)應用于醫藥(yao)工業、食品工(gong)業、生物工程(cheng)等有衛生要(yào)求的場所。
2電(dian)磁流量計的(de)選型
2.1
　　電磁流(liú)量計的工作(zuò)原理是根據(jù)法拉第電磁(cí)感應定律，導(dao)體在磁場中(zhōng)運動時切割(ge)磁力線，在導(dǎo)體的兩端産(chǎn)生感應❌電動(dong)勢，如圖1所示(shi)。電動勢的方(fāng)向由右手定(dìng)則确定。導電(dian)性液體的流(liú)動方向、磁場(chang)和感應電動(dòng)勢的方向三(san)者互相垂直(zhi)。

電(dian)磁流量計計(ji)算公式爲：
E=kBDn（1）
式(shi)中：
E爲感應電(diàn)動勢，即流量(liang)信号，Ｖ；
k爲系數(shù)；
K爲磁感應強(qiang)度，Ｔ；
Ｄ爲測量管(guǎn)内徑,m；
n爲液體(ti)平均流速，m/s；
設(she)：液體體積流(liu)量爲qn，

2.2電磁流(liu)量計的選型(xing)
　　電磁流量計(ji)是一種在工(gōng)業流程中最(zuì)爲常見的流(liu)量測量儀🌐表(biǎo)，電磁流量計(ji)的穩定與可(ke)靠，對于整個(gè)計量系統影(ying)響很大。保證(zhèng)🈚電磁流量計(ji)穩定及可靠(kào)的工作，最重(zhong)要🏃🏻‍♂️的是選型(xing)。一台不适合(he)測量工況的(de)電磁流量計(jì)，即使在日常(cháng)使用中完全(quán)符合操作規(gui)範，頻繁精細(xì)的保養維護(hu)，也無法避免(miǎn)頻繁的故障(zhàng)。電磁流量計(jì)🌈在選型中通(tōng)常應⭐注意以(yǐ)下７大要🚶‍♀️素；
（1）精(jīng)度等級和功(gong)能
　　電磁流最(zui)計的精度等(deng)級高低不同(tong)。精度高的基(ji)本誤差爲（±0．5％~±2.5％）FS，精(jing)📐度✨低的則爲(wèi)（±1．5％~±2．5％）ＦＳ。有些型号電(dian)磁流黾計有(yǒu)更高的精度(dù)，基本誤差僅(jǐn)（±0.2％~±0.3％）R,但有嚴格的(de)安裝要求和(hé)參🛀🏻比條件，例(li)如環境溫度(dù)、前後置直管(guǎn)段長度等因(yin)素。因此在選(xuan)型時應根❗據(jù)産品樣本和(hé)工況條件進(jìn)行🥵綜合對比(bǐ)。
　　電磁流量計(ji)測量功能差(cha)别也很大，簡(jiǎn)單的隻是測(cè)量單向流量(liàng)㊙️，輸出模拟信(xìn)号至控制系(xi)統或顯示儀(yi)表；多功能的(de)有測雙向流(liú)、量程切換、上(shang)下限流量報(bao)警、空管喝電(diàn)源✉️切斷報警(jing)、小流量切除(chu)。流量顯示和(he)💞總量計算🔞、自(zi)動核對和故(gu)障自診斷、與(yu)上位機通信(xìn)和運動組态(tài)🈲等。電磁流量(liàng)計可選多種(zhong)串行數字通(tōng)⭕信接口，如HART協(xié)議、PROFTBUS、FF現場總線(xiàn)等。
（2）流速、滿度(dù)流量和口徑(jing)
　　電磁流量計(jì)滿度流量時(shí)液體流速可(ke)在1~10m/s範圍内選(xuǎn)用🌍，範圍比較(jiao)寬。上限流速(su)在原理上雖(sui)不受限制，但(dan)通常建議不(bu)超過5m/s，除非襯(chèn)✔️裏材料能承(cheng)受液流沖刷(shua)💰；實際應用中(zhōng)很少超過７m/s，超(chao)過10m/s則💯更爲罕(han)見。滿度流量(liàng)的流速下限(xian)一般爲1m/s，有些(xie)型号電磁流(liú)量計則爲0．5m/s。用(yong)于有易粘附(fu)、沉積、結垢等(deng)物質的流體(ti)，選用流速不(bú)♻️低于2m/s，最好提(ti)高到3~4m/s或以上(shang)，起到自清掃(sǎo)、防止粘附沉(chen)積等作用。用(yong)于礦漿等磨(mó)耗性強的流(liu)體，常用流速(su)應低于2~3m/s，以降(jiang)低對襯🍓裏和(he)電極的磨損(sun)。在測量接近(jin)🏃🏻‍♂️阈值的低電(dian)導液體，盡可(ke)能選定較低(di)流速（＜0.5~lm/s），因流速(su)提高流動噪(zao)聲會✉️増加，而(er)🐅出現輸出晃(huǎng)動現象。
電磁(ci)流鼠計口徑(jing)從10mm~3000mm不等。電磁(ci)流量計口徑(jing)選型不🐇一⛷️定(dìng)與管徑🐉相同(tóng)，具體應根據(ju)流景範圍結(jié)合選型樣本(ben)進行确定。通(tong)常按流蟥範(fàn)圍可進行縮(suō)徑或同徑選(xuǎn)擇，當采用縮(suo)徑處理時，一(yī)般不應縮至(zhi)管徑1/2以🔞下。
（3）液(ye)體電導率
　　選(xuǎn)用電磁流量(liang)計的前提是(shi)被測液體必(bì)須是導電的(de)❄️，不能低于阈(yu)值下限值。電(diàn)導率低于阈(yu)值會産生測(ce)量誤差直至(zhi)不能✍️使用，超(chāo)過阈值即使(shi)變化也可以(yǐ)測量，示值誤(wu)差變化不大(dà)，通用型電磁(cí)流量計的阈(yu)值在10-4~（5×10-6）S/cm之間，視(shì)型号而異。使(shǐ)用時還取決(jue)于傳感器和(hé)轉換器間流(liu)量信号線長(zhǎng)度及其分🎯布(bù)電容，制造👄廠(chǎng)使用說明書(shu)💔中通常規定(dìng)電導率相對(dui)應的信号線(xian)長度。非接觸(chu)電容耦合大(dà)面積電極的(de)儀表則可測(ce)📐電導率低至(zhi)5×10-8S/cm的液🈚體.
　　工業(yè)用水及其水(shuǐ)溶液的電導(dao)率＞10-4S/cm,酸、堿、鹽液(yè)的電導率在(zai)10-4~10-1S/cm之間，計量不(bú)存在問題，低(dī)度蒸餾水爲(wèi)10-5S/cm也不存在問(wen)🈲題。石油制品(pin)和👅有機🌍溶劑(jì)電導率過低(di)就不能使用(yong)。通常液體電(dian)導率宜比流(liu)💞量計制造廠(chang)規定的👌阈值(zhí)至少✉️大一個(gè)數量級。因爲(wei)制造廠儀表(biao)規範規定的(de)下限值是在(zài)各種使用條(tiao)件較好狀态(tai)下可測✏️量的(de)最低值。是🚩受(shòu)到一些使用(yong)條件限制，如(rú)電導率🔱均勻(yun)性、連接信号(hao)線、外界噪聲(sheng)等，否則會出(chū)現輸出晃動(dong)現象等。
（4）液體(ti)中含有混入(rù)物
　　混入成泡(pao)狀流的微小(xiǎo)氣泡仍可正(zhèng)常工作，但測(ce)得的是含氣(qi)泡體積的混(hun)合體積流量(liàng)；如氣體含量(liàng)增加到♊形成(cheng)彈（塊）狀流🏃，因(yin)電🐇極可能被(bèi)氣體蓋住使(shi)電路瞬時😘斷(duàn)開，出現輸出(chu)👈晃動甚至不(bú)能正常工作(zuo)。
　　對含有硬質(zhì)固體顆粒介(jiè)質的計量應(yīng)用，應注意對(duì)傳感器襯裏(lǐ)的磨損程度(dù)，測量管内徑(jing)擴大會産生(shēng)附加誤差。這(zhe)種場合應選(xuǎn)用耐磨性較(jiao)好的陶瓷襯(chèn)裏或聚氨酯(zhi)橡⭕膠襯裏，同(tong)時建議傳感(gan)器安裝在垂(chui)直管道上🌈，使(shǐ)管道磨損均(jun1)勻，消🏃‍♀️除水平(píng)安裝下半部(bù)局部磨損嚴(yan)重的缺點。也(ye)👌可以在傳感(gǎn)器進口端加(jia)🔆裝噴嘴形護(hù)套，相對延長(zhǎng)使用期。
（5）附着(zhe)和沉澱
　　測量(liàng)易在管壁附(fu)着和沉澱物(wù)質的流體時(shi)，若附着的是(shì)♌比液體🌍電導(dao)率高的導電(dian)物質，信号電(dian)勢将被短路(lù)而不能工作(zuo)，若🌐是非導電(dian)層則應注意(yì)電極的污染(ran)，譬如選用不(bu)易附👣着尖形(xíng)或半球形突(tu)出電極🐇、可更(geng)換式🌂電極、刮(gua)刀式清垢電(dian)極等。
國外産(chan)品曾有電極(ji)上裝超聲波(bo)換能器，以清(qing)除表🔞面垢層(céng)，但現已少見(jian)；也有暫時斷(duan)開測量電路(lù)，在電極簡短(duǎn)時間内流過(guo)🤞低壓大電流(liu)，灼燒清除附(fu)着油脂類附(fu)着層。易産生(shēng)附☔着的場所(suo)可提🌏高流速(su)以達到自清(qing)掃的目的，還(hái)可以采取🈲較(jiào)方便的易清(qing)洗的🤞管道連(lian)接，可不拆卸(xiè)清洗傳感器(qi)。非接觸型電(diàn)極電🧡磁流量(liang)計附着非導(dǎo)電膜層，流量(liang)計仍能工作(zuo)，但若爲高導(dǎo)電層則同樣(yàng)不能工作。
（6）襯(chen)裏材料的選(xuan)擇
　　電磁流量(liang)計常用襯裏(lǐ)材料（或直接(jie)與介質接觸(chù)的測量管）有(yǒu)氟塑料、聚氨(an)酯橡膠、氯丁(ding)橡膠和陶瓷(cí)等。近年有采(cǎi)用高純氧化(huà)鋁陶瓷制成(cheng)襯裏的，但隻(zhī)限中小口徑(jing)傳感💃🏻器。氯丁(ding)🈲橡膠和🥵玻璃(li)鋼用于非腐(fǔ)蝕性或弱腐(fǔ)蝕性液體，如(ru)工業用水、廢(fèi)污水及弱酸(suān)堿💃🏻，價格最爲(wei)低廉。氟塑料(liao)具有優良的(de)耐化學腐蝕(shí)性，但耐磨性(xìng)差，不能用于(yú)測量礦漿液(ye)。氟塑料中最(zui)早應用的是(shi)聚四氟乙烯(xi)，因與測量管(guan)間僅靠壓貼(tiē)，無粘🔱結力，不(bu)能用于負壓(yā)管道，後開發(fa)各🌐種改性品(pǐn)種，實現注塑(sù)成形，與測量(liang)管有較強結(jie)合力，可用于(yu)負壓，聚氨酯(zhi)橡膠有極好(hao)的耐磨耗性(xing)，但耐👄酸堿的(de)腐蝕性較差(chà)。它的耐磨性(xìng)相當于天然(rán)橡膠的10倍，适(shi)用🔞于煤漿、礦(kuang)聚等；介質溫(wen)度要低🈲于40~60/70℃。氧(yang)化鋁陶瓷有(you)極❗好的耐磨(mó)⛹🏻‍♀️耗性和對強(qiáng)酸堿的耐磨(mó)腐蝕性，耐磨(mo)性約爲聚氨(an)酯橡♊膠的10倍(bèi)，适用于具有(you)腐蝕性的礦(kuàng)漿；但性脆，安(an)裝夾緊時疏(shu)忽易碎，可用(yòng)于較高溫度(dù)（120~140/180℃）但要防止溫(wēn)度劇變，如通(tong)蒸🙇‍♀️汽滅菌，一(yi)般溫度突變(biàn)不✌️能＞100℃，升溫150℃要(yao)有10min時間。
（7）電極(jí)和接地環材(cai)料選擇
1）電極(ji)材料選擇
　　電(dian)極對測量介(jie)質的耐腐是(shì)材料首選考(kao)慮的因素；其(qí)次考慮是否(fou)産生鈍化等(deng)表面效應和(he)所形成的噪(zào)聲。
電極耐腐(fǔ)蝕材料
　　電磁(cí)流量計電極(jí)的耐腐蝕性(xìng)要求很高，常(chang)用金屬材料(liào)有含钼耐酸(suan)鋼，哈氏合金(jin)等，幾乎可覆(fu)蓋全部♉化學(xue)🙇‍♀️液。此外還有(yǒu)适用于漿液(yè)等的低噪聲(shēng)電極，它♊們是(shi)導電橡膠電(dian)極、導電氟塑(su)料電極和多(duo)孔性陶瓷電(diàn)極，或包覆這(zhè)些材料的金(jīn)屬電極。在原(yuan)則上電極材(cái)料的選擇應(ying)從使用者借(jiè)鑒該介質在(zai)其他設備的(de)應用實際和(he)以往的經驗(yàn)來确定。
②避免(mian)電極表面效(xiao)應
　　電磁流量(liàng)計電極的耐(nai)腐蝕性是選(xuan)擇材料的重(zhòng)要因素，但有(you)🥰時✂️候電極材(cai)料對被測介(jie)質有很好的(de)耐腐蝕性，卻(què)不一定就是(shi)适用的材料(liao)，還要避免産(chǎn)生電極表面(miàn)效應。電極表(biǎo)面效應分爲(wèi)表面化學反(fan)應、電化學和(he)極化現象以(yi)及電極🈲的觸(chu)媒作用三個(gè)方面。化學反(fǎn)應效應如電(dian)極表面與被(bei)測介質接觸(chu)後，形成鈍化(hua)膜或☀️氧化層(ceng)。他們對耐腐(fu)蝕性能可能(néng)起到積極保(bǎo)護作用，但也(ye)有可能增加(jia)表面接觸電(diàn)阻。例如钽與(yu)水接觸就會(hui)被氧化，生成(chéng)絕緣層。對于(yu)避免或減輕(qīng)電極表面效(xiào)應的介質一(yi)電極材料匹(pi)配，還沒有像(xiang)腐蝕性那樣(yàng)有充足的資(zi)料可查，隻有(you)一😄些有限經(jīng)驗，尚待在實(shi)踐中積累。
2）接(jie)地環材料選(xuan)擇
　　接地環連(lian)接在塑料管(guǎn)道或襯絕緣(yuán)襯裏金屬管(guǎn)道的流量傳(chuan)🔴感器兩端，其(qi)耐腐蝕要求(qiú)比電極低，可(ke)定期更♌換。接(jiē)地環材料通(tōng)常選用耐酸(suān)鋼或哈氏合(he)金，因體積大(dà)從經濟上考(kao)慮較少🔱采用(yong)钽🈲、鉑等貴重(zhong)金屬。因金屬(shu)工藝管道直(zhí)接與流🌂體接(jiē)觸，電㊙️磁流量(liàng)計☂️不需要接(jiē)地環。
3結束語(yu)
　　電磁流量計(jì)是酸、堿、鹽溶(rong)液、水、污水以(yǐ)及泥漿、礦漿(jiang)等介質🌏常用(yong)的量化手段(duan)及可視化窗(chuāng)口。電磁流量(liàng)計的合理選(xuǎn)型是計💜量數(shù)據真實、準确(què)、可靠的根本(ben)♍性保證，直接(jiē)影🔆響到企業(ye)生産經營的(de)決策速度和(he)決策水平，直(zhi)接關系到企(qi)業經濟效益(yi)和🍉社會信譽(yu)🧡。做好電磁流(liu)量計選型工(gōng)作是儀表人(rén)孜孜不倦的(de)🏃‍♂️追求。

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