1概述(shù)
　　電磁流(liú)量計 （簡(jian)稱EMF）是利(li)用法拉(lā)第電磁(cí)感應定(dìng)律制成(chéng)的一種(zhǒng)測量導(dao)電液體(tǐ)🌍體積流(liú)量的流(liu)量計。20世(shi)紀50年代(dài)初，電磁(ci)流量計(jì)實現了(le)工業化(huà)應用。近(jin)年來，在(zai)世界範(fàn)圍内，電(dian)磁流量(liang)計産量(liàng)約占工(gōng)業流量(liang)儀表總(zong)數的5％~6．5％。特(tè)别是近(jìn)幾年⭐，該(gai)數值比(bǐ)例呈逐(zhu)年上升(shēng)趨勢。電(diàn)磁流量(liang)計作爲(wei)工業流(liu)量測量(liang)儀表的(de)一種，其(qi)具有諸(zhū)多優點(dian)，如壓損(sǔn)極😄小；可(ke)測流量(liàng)範圍大(da)；适用的(de)工業管(guǎn)徑✔️範圍(wei)寬，最大(da)可達3000mm；輸(shū)出信号(hào)和被測(ce)✉️流量成(chéng)線性，精(jīng)度較高(gao)；可測量(liang)電導率(lü)衾5ns/cm的酸(suan)、堿、鹽溶(rong)✨液、水、污(wū)水、腐蝕(shi)性液體(tǐ)以及泥(ní)漿、礦漿(jiang)、紙漿等(deng)流體流(liú)量。電☔磁(ci)流量計(jì)應用領(lǐng)域非✔️常(cháng)廣泛🐅，按(an)應用場(chang)合有大(dà)口徑、中(zhōng)小口徑(jìng)、小口徑(jìng)和微小(xiao)口徑之(zhī)分，其中(zhong)大口徑(jìng)電磁流(liú)量計較(jiao)多應用(yong)于給排(pai)水、污☀️水(shuǐ)處理及(ji)油氣田(tián)注水等(děng)工程，中(zhōng)小口徑(jìng)常應用(yòng)于固液(ye)雙相等(děng)難測流(liu)體或高(gao)要求場(chang)🈲所，如測(cè)量造紙(zhǐ)工業紙(zhi)聚液和(he)黑液、有(you)色冶金(jin)業的礦(kuang)漿🥰、選煤(méi)廠的煤(méi)漿、化學(xué)工業的(de)強腐蝕(shi)液、鋼鐵(tiě)工業高(gāo)爐風口(kou)冷卻水(shuǐ)控制、長(zhǎng)距離管(guan)道煤的(de)水力輸(shū)送的流(liú)量測量(liàng)和控制(zhi)等，而小(xiao)口徑和(hé)微小口(kǒu)徑常應(ying)用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工(gong)業、生物(wù)工程等(děng)有衛生(sheng)要求的(de)場所。
2電(diàn)磁流量(liàng)計的選(xuǎn)型
2.1
　　電磁(ci)流量計(jì)的工作(zuo)原理是(shi)根據法(fa)拉第電(diàn)磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體在🏃‍♀️磁(cí)場中運(yun)動時切(qie)割磁力(li)線，在導(dao)體的兩(liǎng)端産生(sheng)感應電(dian)動勢，如(rú)圖1所示(shi)。電動勢(shì)的方向(xiàng)由右手(shǒu)定則确(que)定。導電(diàn)性液體(tǐ)的流動(dong)方🏒向、磁(cí)場和感(gan)應電動(dong)勢的方(fang)向三者(zhě)互相垂(chuí)✏️直。

電磁(ci)流量計(jì)計算公(gong)式爲：
E=kBDn（1）
式(shi)中：
E爲感(gan)應電動(dong)勢，即流(liú)量信号(hao)，Ｖ；
k爲系數(shu)；
K爲磁感(gǎn)應強度(du)，Ｔ；
Ｄ爲測量(liang)管内徑(jìng),m；
n爲液體(tǐ)平均流(liú)速，m/s；
設：液(ye)體體積(ji)流量爲(wèi)qn，

2.2電磁流(liú)量計的(de)選型
　　電(diàn)磁流量(liang)計是一(yi)種在工(gong)業流程(chéng)中最爲(wei)常見的(de)流量測(cè)量😘儀👨‍❤️‍👨表(biao)，電磁流(liu)量計的(de)穩定與(yu)可靠，對(duì)于整個(gè)計量系(xì)統影響(xiang)🐅很大。保(bǎo)證電磁(cí)流量計(ji)穩定及(ji)可靠的(de)工作，最(zuì)重要❌的(de)是選型(xing)。一台不(bú)适合測(cè)量工況(kuàng)的電磁(ci)流量計(ji)，即使在(zai)日常使(shi)用⭐中完(wán)全符合(he)操作規(gui)範，頻繁(fan)精細的(de)保養維(wei)護，也無(wu)法避免(miǎn)頻繁的(de)故障。電(diàn)磁流量(liàng)計😍在選(xuǎn)型中通(tōng)常應注(zhù)意以下(xià)７大要素(su)；
（1）精度等(deng)級和功(gōng)能
　　電磁(cí)流最計(jì)的精度(dù)等級高(gao)低不同(tong)。精度高(gao)的基本(běn)誤差🤩爲(wei)（±0．5％~±2.5％）FS，精度低(dī)的則爲(wèi)（±1．5％~±2．5％）ＦＳ。有些型(xíng)号電磁(cí)流黾計(jì)有更高(gāo)的精度(du)👅，基本㊙️誤(wu)差僅（±0.2％~±0.3％）R,但(dan)有嚴格(gé)的安裝(zhuang)要求和(he)參比條(tiao)件，例如(rú)環境溫(wēn)度、前後(hou)置直管(guan)段長度(dù)等因素(su)。因此在(zai)選型時(shi)應根據(ju)産品樣(yàng)本和工(gong)況條件(jian)進行綜(zōng)合對比(bi)。
　　電磁流(liú)量計測(ce)量功能(néng)差别也(yě)很大，簡(jian)單的隻(zhi)是測量(liàng)單向流(liu)量，輸出(chu)模拟信(xin)号至控(kong)制系統(tong)或顯示(shi)儀表；多(duō)㊙️功能的(de)有🔞測雙(shuāng)向流、量(liang)程切換(huan)、上下限(xian)流量報(bao)警、空管(guǎn)🚶‍♀️喝電源(yuán)切斷報(bao)警、小流(liú)量切除(chu)。流量顯(xiǎn)示和總(zong)量計算(suàn)、自動核(he)對和故(gù)障自診(zhěn)斷、與上(shang)位機通(tōng)信和運(yùn)動組态(tài)等。電磁(ci)流量計(jì)可選多(duo)種串行(háng)數字通(tōng)信接口(kǒu)，如HART協議(yi)、PROFTBUS、FF現場總(zǒng)線等。
（2）流(liú)速、滿度(dù)流量和(he)口徑
　　電(dian)磁流量(liàng)計滿度(du)流量時(shi)液體流(liú)速可在(zai)1~10m/s範圍内(nei)選用🏃‍♂️，範(fàn)圍💋比較(jiào)寬。上限(xian)流速在(zài)原理上(shang)雖不受(shou)限制，但(dan)💁通常建(jiàn)議不超(chāo)過5m/s，除非(fei)襯裏材(cai)料能承(chéng)受液流(liu)沖刷；實(shi)際應用(yong)中很少(shao)超過🏃‍♀️７m/s，超(chao)過10m/s則更(gèng)爲罕見(jiàn)。滿度流(liú)量的流(liu)速下限(xian)一般爲(wèi)1m/s，有些型(xíng)号電磁(cí)流量計(jì)則爲0．5m/s。用(yong)🏃🏻‍♂️于有易(yì)粘附💋、沉(chén)積、結垢(gou)等物質(zhi)的流體(tǐ)，選用流(liu)速不低(dī)于2m/s，最好(hǎo)提🚶‍♀️高到(dao)3~4m/s或以上(shàng)，起到自(zì)清掃、防(fang)止粘附(fu)沉🏃積等(děng)作用🤩。用(yòng)于礦⛹🏻‍♀️漿(jiāng)等磨耗(hao)性強的(de)流體，常(chang)用流速(su)應低于(yu)2~3m/s，以降低(di)對襯🈚裏(lǐ)和電極(ji)的磨損(sǔn)。在測量(liang)接近阈(yù)值的低(di)🔅電導液(ye)體，盡可(kě)能選定(dìng)較低流(liú)速（＜0.5~lm/s），因流(liú)速提高(gāo)流動噪(zào)聲會増(zeng)加，而出(chū)現輸出(chū)晃動現(xian)象。
電磁(cí)流鼠計(ji)口徑從(cong)10mm~3000mm不等。電(dian)磁流量(liang)計口徑(jing)選型不(bu)一定與(yǔ)管徑🛀相(xiang)同，具體(ti)應根據(ju)流景範(fàn)圍結合(hé)選型樣(yàng)本進行(hang)确定。通(tōng)常按流(liu)蟥範圍(wei)可進行(háng)縮徑或(huo)同☀️徑選(xuǎn)擇，當采(cǎi)用縮徑(jìng)處理時(shí)，一般不(bú)應縮至(zhì)管徑1/2以(yǐ)下。
（3）液體(ti)電導率(lǜ)
　　選用電(dian)磁流量(liang)計的前(qián)提是被(bei)測液體(tǐ)必須是(shi)導電的(de)，不能低(dī)于🚶‍♀️阈值(zhí)下限值(zhí)。電導率(lǜ)低于阈(yù)值會産(chǎn)生測量(liàng)⛹🏻‍♀️誤差直(zhi)至🤩不能(néng)使用，超(chāo)過阈值(zhi)即使變(biàn)化也可(ke)🐕以測量(liang)，示值誤(wu)差變化(huà)不大，通(tōng)用型電(diàn)磁流量(liàng)計的👄阈(yù)值在10-4~（5×10-6）S/cm之(zhi)間，視型(xing)号而異(yi)。使用時(shí)還取決(jue)于傳感(gǎn)器💚和轉(zhuan)換器間(jian)⛹🏻‍♀️流量信(xin)号線長(zhang)度及其(qi)分布電(dian)容，制造(zao)🚩廠使用(yòng)說明書(shū)中通常(chang)規定電(diàn)🏃🏻‍♂️導率相(xiàng)對應的(de)信号🥵線(xian)長度。非(fēi)接觸電(diàn)容耦合(hé)大面積(jī)電🈲極的(de)儀表則(ze)可測電(diàn)導率低(di)至5×10-8S/cm的液(yè)體.
　　工業(ye)用水及(ji)其水溶(róng)液的電(dian)導率＞10-4S/cm,酸(suan)、堿、鹽液(yè)的電導(dǎo)率☀️在10-4~10-1S/cm之(zhī)間，計量(liàng)不存在(zai)問題，低(dī)度蒸餾(liú)水爲10-5S/cm也(yě)不存☔在(zai)問題。石(shí)油制🤩品(pin)和♉有機(ji)溶劑電(diàn)導率過(guò)低就不(bú)能使用(yòng)。通常液(yè)體電導(dao)率宜比(bi)流量計(ji)制造廠(chǎng)規定的(de)阈值至(zhi)少大一(yī)個數👄量(liang)級。因爲(wei)制造廠(chǎng)儀表規(guī)範規定(dìng)的下限(xiàn)值是在(zài)各種使(shi)用條件(jian)較好狀(zhuang)态下可(ke)測💰量的(de)最低值(zhi)。是受到(dào)一些使(shǐ)用條件(jian)限制，如(ru)電導率(lǜ)均勻性(xìng)、連接信(xìn)号線、外(wài)界噪聲(shēng)等，否則(zé)會出現(xiàn)輸出晃(huǎng)動現象(xiang)等。
（4）液體(tǐ)中含有(you)混入物(wu)
　　混入成(chéng)泡狀流(liú)的微小(xiao)氣泡仍(réng)可正常(chang)工作，但(dan)測得的(de)是含氣(qì)🐇泡體積(jī)的混合(hé)體積流(liu)量；如氣(qi)體含量(liàng)增加到(dao)☔形成彈(dàn)（塊）狀流(liu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，因電🔞極(ji)可能被(bei)氣體蓋(gai)住使電(dian)路瞬時(shí)斷開，出(chū)現輸出(chu)㊙️晃動甚(shen)至不能(néng)正常工(gong)作。
　　對含(han)有硬質(zhì)固體顆(ke)粒介質(zhi)的計量(liàng)應用，應(yīng)注意對(duì)傳感器(qì)襯裏🔞的(de)磨損程(cheng)度，測量(liang)管内徑(jìng)擴大會(huì)産生附(fu)加🌂誤差(cha)。這種場(chǎng)合應選(xuan)🍓用耐磨(mó)性較好(hao)的陶瓷(cí)襯裏或(huò)聚氨酯(zhi)橡♊膠襯(chèn)裏，同時(shí)建議傳(chuan)感器安(an)裝在垂(chui)直管道(dào)上，使管(guǎn)道磨損(sǔn)均勻，消(xiao)除水平(píng)安💚裝下(xia)半部局(jú)部磨損(sǔn)嚴重的(de)缺點。也(yě)🐆可以在(zài)傳感器(qi)進口端(duān)加裝噴(pēn)嘴形護(hu)套，相對(duì)延長使(shi)用期。
（5）附(fù)着和沉(chen)澱
　　測量(liàng)易在管(guan)壁附着(zhe)和沉澱(diàn)物質的(de)流體時(shí)，若附着(zhe)🌈的是比(bi)液體電(dian)導率高(gao)的導電(diàn)物質，信(xìn)号電勢(shi)将被短(duǎn)路而不(bu)能工作(zuò)，若是非(fēi)導電層(céng)則應注(zhu)意電極(ji)的污染(rǎn)，譬如選(xuan)用🔅不易(yi)附着尖(jian)形或半(ban)球形突(tū)出電極(ji)♈、可更換(huan)式🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電極(jí)、刮刀☔式(shì)清垢電(dian)極等。
國(guó)外産品(pin)曾有電(dian)極上裝(zhuāng)超聲波(bō)換能器(qi)，以清除(chú)表面🙇🏻垢(gòu)層，但現(xiàn)已少見(jian)；也有暫(zan)時斷開(kai)測量電(dian)路，在電(dian)🈲極簡短(duan)時間内(nèi)❗流過低(di)壓大電(dian)流，灼燒(shāo)清除附(fu)着油脂(zhi)類附着(zhe)層。易産(chan)生附着(zhe)的場所(suo)可提高(gao)流速以(yǐ)達到自(zi)清掃的(de)目的，還(hai)可以采(cǎi)取較方(fang)便的易(yì)清洗的(de)管道連(lian)接，可不(bu)拆卸清(qīng)洗傳感(gan)器。非接(jie)觸型電(diàn)極電磁(ci)流量計(jì)附✊着非(fēi)導電膜(mo)層，流量(liang)計仍能(néng)工作⭐，但(dàn)若爲高(gao)導電層(céng)則同樣(yàng)不能工(gōng)作。
（6）襯裏(lǐ)材料的(de)選擇
　　電(diàn)磁流量(liàng)計常用(yong)襯裏材(cai)料（或直(zhi)接與介(jie)質接觸(chù)的測量(liàng)管⁉️）有🛀氟(fu)塑料、聚(ju)氨酯橡(xiang)膠、氯丁(ding)橡膠和(he)陶瓷等(deng)。近年😄有(yǒu)采用高(gao)純氧化(hua)鋁陶瓷(cí)制成襯(chen)裏的，但(dàn)隻限中(zhong)小口徑(jing)傳感器(qì)。氯丁橡(xiàng)膠和玻(bō)璃鋼用(yong)于非腐(fǔ)蝕💚性或(huo)弱腐蝕(shi)性液體(ti)，如工業(yè)用水、廢(fèi)污水及(ji)弱酸堿(jian)，價格最(zui)爲低廉(lián)。氟塑料(liao)具有優(yōu)良的耐(nài)化學腐(fu)蝕性⛹🏻‍♀️，但(dàn)耐磨性(xìng)差㊙️，不能(néng)用于測(cè)量礦漿(jiang)液。氟塑(su)料中最(zuì)早應用(yòng)的是聚(ju)四氟乙(yǐ)烯，因☀️與(yǔ)測量管(guan)間僅靠(kào)壓貼，無(wu)粘結力(lì)，不能用(yòng)于負💰壓(ya)管道，後(hou)開發各(gè)種改性(xing)品種，實(shi)現注塑(sù)成形，與(yu)測量管(guan)有較強(qiáng)結合力(li)，可用🚶于(yu)負♈壓，聚(ju)氨酯橡(xiàng)膠有極(jí)好的耐(nài)磨耗性(xìng)，但耐酸(suan)堿的腐(fu)蝕性較(jiào)差。它💯的(de)耐磨性(xing)相當于(yu)天然橡(xiàng)膠的10倍(bei)，适用📞于(yú)煤💞漿、礦(kuàng)聚等；介(jiè)質溫度(dù)要低于(yu)40~60/70℃。氧化鋁(lü)陶瓷有(you)極好的(de)耐磨耗(hao)性和對(duì)強酸堿(jian)的耐磨(mo)腐蝕性(xìng)，耐磨性(xing)📱約爲聚(ju)氨酯橡(xiàng)膠的10倍(bèi)，适用于(yu)具有腐(fǔ)蝕性的(de)礦漿；但(dàn)性脆，安(an)裝夾緊(jin)時疏忽(hū)易碎，可(ke)用于較(jiào)高溫度(dù)（120~140/180℃）但要防(fáng)止溫度(dù)劇變，如(ru)通蒸汽(qì)滅菌，一(yi)般溫🏒度(dù)突變不(bú)能＞100℃，升溫(wen)150℃要有10min時(shí)間。
（7）電極(ji)和接地(dì)環材料(liao)選擇
1）電(dian)極材料(liào)選擇
　　電(diàn)極對測(cè)量介質(zhì)的耐腐(fǔ)是材料(liao)首選考(kao)慮的因(yin)素；其次(ci)考慮是(shì)否産生(shēng)鈍化等(děng)表面效(xiao)應和所(suǒ)形成的(de)噪聲。
電(diàn)極耐腐(fu)蝕材料(liao)
　　電磁流(liu)量計電(dian)極的耐(nai)腐蝕性(xing)要求很(hěn)高，常用(yòng)金屬材(cái)🏃🏻‍♂️料有🔞含(hán)💁钼耐酸(suān)鋼，哈氏(shi)合金等(deng)，幾乎可(kě)覆蓋全(quan)部化學(xue)液。此外(wài)還有适(shi)用于漿(jiāng)液等的(de)低噪聲(sheng)電極，它(ta)🌈們是導(dǎo)電橡膠(jiāo)電極、導(dǎo)電氟塑(su)料電極(jí)和多孔(kong)性陶瓷(cí)電極，或(huò)包覆這(zhè)些材料(liào)的金屬(shǔ)電極。在(zai)原則上(shàng)電極材(cái)料的選(xuan)擇應從(cong)使用者(zhě)借鑒該(gāi)介質在(zài)其他設(shè)🐪備的應(ying)用實際(ji)🥵和以往(wang)的經驗(yàn)來确定(dìng)。
②避免電(diàn)極表面(miàn)效應
　　電(dian)磁流量(liang)計電極(jí)的耐腐(fǔ)蝕性是(shi)選擇材(cai)料的重(zhòng)要因素(su)，但有時(shi)候電極(ji)材料對(dui)被測介(jiè)質有很(hěn)好的耐(nài)腐蝕性(xing)，卻不一(yī)定就是(shi)适用的(de)材料，還(hai)要避免(mian)産生電(dian)極表面(mian)效應。電(dian)極表面(miàn)效應分(fen)爲表面(miàn)化學反(fan)應、電化(hua)學和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼極(ji)化現象(xiàng)以及電(diàn)極的觸(chù)媒作用(yòng)三個方(fang)面。化學(xue)反應效(xiao)應如電(diàn)極表面(mian)與被測(ce)介質接(jiē)觸後🌈，形(xing)成鈍化(hua)膜或氧(yang)化層。他(tā)們對☀️耐(nài)腐蝕性(xìng)能可能(neng)起到積(jī)極保護(hu)作用，但(dan)也有可(ke)能增加(jiā)表面接(jie)觸電阻(zu)。例🙇🏻如钽(tǎn)與水接(jiē)觸就🌏會(hui)被氧化(hua)，生成絕(jué)緣層。對(dui)于避免(miǎn)或減輕(qīng)🤞電極表(biǎo)面效應(yīng)的介質(zhi)一電極(ji)材料匹(pǐ)配，還沒(méi)有像腐(fǔ)蝕性那(nà)樣有📧充(chong)足的資(zī)料可查(cha)，隻有一(yi)🌍些有限(xian)經驗，尚(shang)待在實(shí)踐中積(ji)累。
2）接地(di)環材料(liao)選擇
　　接(jiē)地環連(lián)接在塑(sù)料管道(dao)或襯絕(jué)緣襯裏(lǐ)金屬管(guǎn)道的🐇流(liu)量傳感(gan)器兩端(duān)，其耐腐(fǔ)蝕要求(qiu)比電極(jí)低，可定(ding)💋期更換(huàn)。接地環(huán)材料通(tong)常選用(yòng)耐酸鋼(gāng)或哈氏(shì)合金，因(yin)體積☔大(da)從經👅濟(ji)上考♌慮(lü)較少采(cai)用钽、鉑(bo)等貴重(zhòng)金屬。因(yin)金屬工(gōng)藝管道(dào)直接與(yǔ)流🐇體接(jie)觸，電磁(cí)流量計(jì)不需要(yào)接地環(huán)。
3結束語(yǔ)
　　電磁流(liú)量計是(shi)酸、堿、鹽(yan)溶液、水(shuǐ)、污水以(yi)及泥漿(jiang)、礦漿等(deng)介質⭐常(cháng)用的量(liàng)化手段(duan)及可視(shi)化窗口(kou)。電磁流(liu)量計的(de)合理選(xuan)型是計(ji)量數據(ju)真實、準(zhun)确、可靠(kao)的根本(běn)性保證(zheng)✍️，直接影(ying)響到企(qǐ)🔞業生産(chǎn)經營的(de)決策速(su)度和決(jué)策水平(píng)，直接關(guan)系到企(qi)業經濟(jì)效益和(hé)💃🏻社會信(xìn)譽☂️。做好(hao)電磁流(liu)量計選(xuǎn)型工作(zuo)是儀表(biǎo)人孜孜(zi)不倦的(de)追求。

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