電磁流量計(jì)(ElectromagneticFlowmeters，簡稱EMF)是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。今天我們帶大家一起來學(xué)習(xí)一下電磁流量計(jì)的基礎(chǔ)知識。
 

　　一、電磁流量計(jì)適用范圍
 

　　電磁流量計(jì)適用測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、糖漿及食品方面的液體等。
 

　　二、電磁流量計(jì)工作原理
 

　　電磁流量計(jì)的測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)原理定律：導(dǎo)電液體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其感應(yīng)電熱E為:圖片
 

　　式中：
 

　　k--------儀表常數(shù)
 

　　B--------磁感應(yīng)強(qiáng)度
 

　　V--------測量管道截面內(nèi)的平均流速
 

　　D--------測量管道截面的內(nèi)徑
 

　　測量流量時(shí)，導(dǎo)電性液體以速度V流過垂直于流動(dòng)方向的磁場，導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號通過二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的電極檢出，并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器通過智能化處理，LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號4-20mA和0-1kHz輸出。
 

　　三、如何正確選用電磁流量計(jì)
 

　　流量計(jì)的選型是流量儀表應(yīng)用中非常重要的工作，據(jù)有關(guān)資料表明，電磁流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是電磁流量計(jì)的錯(cuò)誤選型和錯(cuò)誤的安裝而造成的，特別注意。
 

　　1、收集數(shù)據(jù)：
 

　　(1)被測流體名稱；(2)大流量、小流量；(3)工作壓力；(4)高溫度、低溫度。
 

　　2、被測流體必須具備一定的導(dǎo)電性，導(dǎo)電率≥5μS/cm。
 

　　3、流量和小流量，必須符合下表中的數(shù)值
 

　　4、實(shí)際工作壓力必須小于流量計(jì)的額定工作壓力。
 

　　5、高工作溫度和低工作溫度必須符合流量計(jì)規(guī)定的溫度要求。
 

　　6、確定是否有負(fù)壓情況存在。如傳感器內(nèi)襯選用不當(dāng)，負(fù)壓會導(dǎo)致內(nèi)襯變形導(dǎo)致泄漏。
 

　　7、可以根據(jù)上表中的流量選擇相應(yīng)的電磁流量計(jì)，若所選擇的電磁流量計(jì)的內(nèi)徑與工藝管道的內(nèi)徑不符，應(yīng)進(jìn)行縮管或擴(kuò)管。
 

　　8、若管道進(jìn)行縮管，應(yīng)考慮由于縮管引起的壓力損失是否會影響工藝流程。
 

　　9、從電磁流量計(jì)價(jià)格上考慮，可以選擇較小口徑的電磁流量計(jì)，相對減少投資。
 

　　電磁流量計(jì)內(nèi)徑、流速與流量關(guān)系曲線圖
 

　　測潔凈水時(shí)，經(jīng)濟(jì)流速是1.5-3/m/s,測易結(jié)晶的溶液時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)靥岣吡魉伲?-4m/s為宜，起到自清掃，防止粘附沉積等作用，測礦漿等磨耗性流體時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低流速，1.0-2m/s為宜，以降低對內(nèi)襯和電極的磨損。實(shí)際應(yīng)用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。
 

　　分體式電磁流量計(jì)距離，電纜銅芯截面與介質(zhì)電導(dǎo)率關(guān)系曲線圖：
 

　　實(shí)際應(yīng)用中，分體距離愈短愈好，電纜線過長，受其分布電容的影響，很容易造成信號干擾。例如：一般的自來水的電導(dǎo)率在100us/cm左右，分體的距離約為100m左右。(酸堿鹽溶液電導(dǎo)率較大，其分離距離可超過100m,具體數(shù)值可根據(jù)電導(dǎo)率和電纜銅芯截面來定。)
 

　　四、如何選擇智能電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料
 

　　應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性，磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。硬/軟橡膠可耐一般的弱酸、堿的腐蝕，耐溫65℃，軟橡膠有耐磨性；聚四氟乙烯(PTFE)幾乎能耐除熱磷酸外的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，溫度可達(dá)180℃，但不耐磨損：聚氨酯橡膠有較好的耐磨性，但不耐酸、堿腐蝕，使用溫度低于80℃。
 

　　五、如何選擇流量計(jì)電極材料
 

　　應(yīng)根據(jù)被測液體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關(guān)防腐蝕手冊，對于特殊流體應(yīng)作試驗(yàn)。
 

　　六、流量計(jì)防護(hù)等級說明
 

　　1、IP65：防噴水型，允許水龍頭從任何方向?qū)鞲衅鲊娝瑖娝畨毫?0kPa，出水量為2.5L/min，距離為3m。
 

　　2、IP68：潛水型，長期工作在水中。
 

　　防護(hù)等級應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇，傳感器裝在地面以下，經(jīng)常受水淹的，應(yīng)選用IP68，傳感器安裝在地面以上，應(yīng)選用IP65
 

　　七、如何正確選擇電磁流量計(jì)安裝點(diǎn)
 

　　1、選擇充滿液體的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上為宜)或充滿液體的水平管道(整個(gè)管路中低處為宜),在安裝與測量過程中,不得出現(xiàn)非滿管情況。
 

　　2、電磁流量計(jì)測量位置應(yīng)選在上游大于5D和下游有3D直管段處。
 

　　3、測量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離泵,閥門等設(shè)備,避免其對測量的干擾。
 

　　4、測量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離大功率電臺,強(qiáng)磁場干擾源等。
 

　　八、電磁流量計(jì)安裝須知
 

　　1、測量電極的軸線必須近似于水平方向：
 

　　2、測量管道內(nèi)必須*充滿液體。
 

　　3、流量計(jì)的前方少要有5×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段，后方少要有3×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段；為方便安裝和拆卸，可在電磁流量計(jì)后加裝管道伸縮節(jié)。
 

　　4、流體的流動(dòng)方向和流量計(jì)的箭頭方向一致。
 

　　5、管道內(nèi)要有真空會損壞流量計(jì)的內(nèi)襯，需特別注意。
 

　　6、在電磁流量計(jì)附近應(yīng)無強(qiáng)電磁場。
 

　　7、在流量計(jì)附近應(yīng)有充裕的空間，以便安裝和維護(hù)。
 

　　8、若測量管道有振動(dòng)，在電磁流量計(jì)的兩邊應(yīng)有固定的支座；
 

　　9、測量不同介質(zhì)的混合液體時(shí)混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離少要有30×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度；
 

　　10、為方便今后流量計(jì)的清洗和維護(hù)，應(yīng)安裝旁通管道，并且保證電磁流量計(jì)前5D后3D的直管段。
 

　　11、如安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí)，連接兩法蘭的螺栓應(yīng)用力矩扳手勻擰緊，否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯。
 

　　九、電磁流量計(jì)安裝要求
 

　　1、電磁流量計(jì)應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處，避免安裝在管道的高點(diǎn)和垂直向下處：
 

　　2、電磁流量計(jì)應(yīng)安裝在管道上上升處：
 

　　3、電磁流量計(jì)在開口排放管道安裝，應(yīng)安裝在管道的較低處；
 

　　4、若管道落差超過5m時(shí)，在電磁流量計(jì)的下游安裝排氣閥；
 

　　5、應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥，而不應(yīng)安裝在電磁流量計(jì)上游；
 

　　6、電磁流量計(jì)不能安裝在泵的進(jìn)出口處，應(yīng)安裝在泵的出口處；
 

　　7、在測量井內(nèi)安裝流量計(jì)的方式。
 

　　十、典型故障診斷及處理
 

　　1、無流量輸出。檢查電源部分是否存在故障，測試電源電壓是否正常；測試保險(xiǎn)絲通斷；檢查傳感器箭頭是否與流體流向一致，如不一致調(diào)換傳感器安裝方向；檢查傳感器是否充滿流體，如沒有充滿流體，更換管道或垂直安裝。
 

　　2、信號越來越小或突然下降。測試兩電極間絕緣是否破壞或被短路，兩電極間電阻值正常在(70～100)Ω之間；測量管內(nèi)壁可能沉積污垢，應(yīng)清洗和擦拭電極，切勿劃傷內(nèi)襯。測量管襯里是否破壞，如破壞應(yīng)予以更換。
 

　　3、零點(diǎn)不穩(wěn)定，檢查介質(zhì)是否充滿測量管及介質(zhì)中是否存在氣泡，如有氣泡可在上游加裝消氣器，如水平安裝可改成垂直安裝；檢查儀表接地是否完好，如不好，應(yīng)進(jìn)行三級接地(接地電阻≤100Ω)；檢查介質(zhì)電導(dǎo)率應(yīng)不小于5μs/cm；檢查介質(zhì)是否淤積于測量管中，清除時(shí)注意不要將內(nèi)襯劃傷。
 

　　4、流量指示值與實(shí)際值不符。檢查傳感器中的流體是否充滿管，有無氣泡，如有氣泡可在上游加裝消氣器；檢查各接地情況是否良好；檢查流量計(jì)上游是否有閥，如有，移至下游或使之全開；檢查轉(zhuǎn)換器量程設(shè)定是否正確，如不對，重新設(shè)定正確量程。
 

　　5、示值在某一區(qū)間波動(dòng)。檢查環(huán)境條件是否發(fā)生變化，如出現(xiàn)新干擾源及其他影響儀表正常工作的磁源或震動(dòng)等，應(yīng)及時(shí)清除干擾或?qū)⒘髁坑?jì)移位；檢查測試信號電纜，用絕緣膠帶進(jìn)行端部處理，使導(dǎo)線、內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層、殼體之間不相互接觸。
 

　　6、選用電磁流量計(jì)測量流量的流體必須是導(dǎo)電的，因此不導(dǎo)電的氣體、蒸汽、油類、丙銅等物質(zhì)不能選用電磁流量計(jì)測量流量。