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【摘 要】电磁流量计作为一种新型的流量仪表，是科学技术发展的必然产物。电磁流量计不仅测量精度高，而且具有很强的耐腐蚀性，在各行各业中有着广泛的应用，比如钢铁、化工、水利工程等行业，其发展前景非常广阔。本文主要从电磁流量计的工作原理、结构、分类以及特点等方面进行了阐述，并提出了几点电磁流量计在应用中的注意事项。
【关键词】电磁流量计；工作原理；特点；注意事项
电磁流量计的结构很简单，由电磁流量变送器和电磁流量转换器组成，所有部件都是固定的，使用过程中比较安全可靠。电磁流量计的测量精度与液体状态没有关系，比如液体的温度、黏度、压力等等参数。因此，电磁流量计能够测量高粘度、高酸性、高碱性液体的流量。这些优点使得电磁流量计在社会不同的领域中得到了广泛的应用。
一、电磁流量计的工作原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律而设计出来的。当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。管道中流动的液体就相当于一根导体在磁场里做切割磁感线的运动，因而液体柱的两个端点会产生感应电动势。感应电动势可以通过以下的计算得到：
E=4BQ/πD 公式1
E表示感应电动势，Q表示液体的流量，B是磁感应强度，D代表电磁流量计的直径。从上面的公式可以看出，只要D和B值保持不变，感应电动势E和液体流量Q之间就存在正比关系。由于直流磁场很容易受导电介质的影响，因而工业生产中都是使用交流磁场，可以将上式修正为：
E=4Bm（sinwt）Q/πD 公式2
其中Bm是最大的交变磁场磁感应强度值，w是狡辩磁场的角频率。 由公式2我们可以得到Q=πD E/4Bm（sinwt），我们可以通过测量感应电动势的值来计算液体的流量。由于输出的E值信号非常微弱，而且还包含了一定的干扰信号，因此需要通过转换器将其变成4-20mADC的统一信号，这样就可以显示在计算机上，进而对其进行调节和控制。
二、电磁流量计的特点
根据电磁流量计的测量原理，我们可以清楚地看出，只要所测液体具有导电性，电磁流量计就可以对其进行精确的测量。电磁流量计的测量有以下的特点。
1.电磁流量计的测量精度非常高，反应十分灵敏。这是因为电磁流量计的测量管道里面的部件都是固定的，且没有阻碍液体流动的部件，这使得电磁流量计没有机械惯性和压损。
2.测量范围大。电磁流量计的量程从10：1到100：1，流量的测量范围从10ml/h-1*105m3/s，液体流速从0.3m/s-10m/s。测量的管道直径可从2毫米到2米。
3.感应电动势和液体的流量成正比关系，电磁流量计的仪表刻度是均匀的，它与液体的物理性质以及化学性质无关，因而当测量不同中液体的流量时，是不需要对电磁流量计进行修正的。
4.电磁流量计的测量与液体的流向无关，可以进行双向的测量。当液体中含有固体颗粒或者悬浮物时，测量结果不受影响。
5.电磁流量计的内衬是使用抗腐蚀性极好的聚四氟乙烯塑料和氧化铝陶瓷材料制作的，因此其可以测量高酸碱液体的流量。
三、电磁流量计的选用原则
为保证测量结果的精确性，应该选择合适的电磁流量计。电磁流量计的选用一般有以下五个原则：
1.首先确定量程和口径。最好正常流量是最大流量的50%-70%，流速一般选择2-4m/s。流速确定后，可以利用公式q=πD2v/4 来计算口径的大小。
2.电磁流量计的能够承受的最大压力不能小于测量液体的压力。
3.依据测量液体温度的不同选择合适的内衬材料电磁流量计。
4.依据测量液体的腐蚀性质不同选择合适的内衬材料电磁流量计。
5.介质。根据电磁流量计的工作原理可知，所测液体必须具有导电性，因此不能用来测量气体、石油等没有导电性液体的流量。表2中列出了能用电磁流量计测量的介质。
表中A为不适用，B 为可用，C为在一定条件下可用，D为适用。
四、电磁流量计应用中的注意事项
为了确保电磁流量计的测量稳定性，在测量的过程中应该要注意以下几个问题。
1.流量计接地
电磁流量计中的感应电动势的值非常小，而且输出的感应电动势值很容易受到噪声的干扰。电磁流量计的基准电位要与流动液体相同。因而电磁流量计的测量稳定性与流量计的接地方式有着很大的关系。如果是流量计的外壳接地，待测液体的电位就为零，因而传感器的两个电极上的感应电动势大小相等，极性相反。与此同时，还可以对外界的电磁干扰系统进行屏蔽。如果管道中参有强度比较大的电流时，就应该想办法将其释放，否则会影响电磁流量计的测量精度。我们可以在管道和电磁流量计中间安装一个绝缘的短小管子，并且用一根截面积不小于16平方毫米的铜导线将管道的两端连接起来，这样就可以让强度大的杂电流从导线上通过，阻止其经过流量计，大大降低其对电磁流量计的干扰作用。
2.选择合适的安装位置
①当流量计安装在上下游有弯头或者阀门等部件时，如果直管的长度不够，就会引起流体形成二次流的现象，流速的大小就会有偏差，从而会使电磁流量计的测量精度下降。遇到这种情况时，电磁流量计的安装应该遵循以下原则。电磁流量计的上游直管的长度不能小于管道内径的10倍，下游的直管长度不能小于管道内径的5倍。如果电磁流量计的上游有泵等机械设备的时候，电磁流量计與泵之间的直管长度不能低于管道内径的30倍。在泵的进口处不能安装电磁流量计，这样会使管道变成真空，大大影响了其测量的精度。
②待测流动液体必须将管道充满，且要控制气体的含量，否则会影响电磁流量计的测量精度。如果电磁流量计是倾斜或者垂直安装的，必须使待测液体从下往上流，只有这样才能保证液体充满管道。
③如果不能解决管道的振动问题，就应该在管道的上下游2至5倍的管道内径值的距离上对管道进行固定。除此之外，还应将电磁流量计的传感器和变送器分开安装。
④如果水平安装电磁流量计，就应该保持其轴线的水平性。如果电极是倾斜或者垂直的，上方的电极周边就会聚集气泡，这样流动液体就很难与上方电极直接接触，从而影响了测量精度。
⑥在电磁流量计的测量上游，应防止化学物质流进液体，否则液体的电导率的分布就会不均匀，从而会对电磁流量计的测量产生一定的影响。
⑥电磁流量计的安装应该避开周围有大型机械设备的地方，否则会对测量的结果造成干扰。
参考文献：
[1] 王志伟，电磁流量计在水厂流量测量中的应用.中国测试技术，2006年4期.
[2] 徐立军，王亚，姜印平等.电磁流量计电场动态平衡过程分析[J]，仪器仪表学报，2004，25 （l）：39-43.
[3] 李素荣. 电磁流量计的现状、发展及应用行业差异性与市场份额分配浅析. 中国仪器仪表. 2003 年5期.
[4]凌志浩， 吴勤勤， 张心泉. 应用广泛的交流励磁磁场电磁流量计. 国际造纸.200 6年6期.
【关键词】电磁流量计；工作原理；特点；注意事项
电磁流量计的结构很简单，由电磁流量变送器和电磁流量转换器组成，所有部件都是固定的，使用过程中比较安全可靠。电磁流量计的测量精度与液体状态没有关系，比如液体的温度、黏度、压力等等参数。因此，电磁流量计能够测量高粘度、高酸性、高碱性液体的流量。这些优点使得电磁流量计在社会不同的领域中得到了广泛的应用。
一、电磁流量计的工作原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律而设计出来的。当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。管道中流动的液体就相当于一根导体在磁场里做切割磁感线的运动，因而液体柱的两个端点会产生感应电动势。感应电动势可以通过以下的计算得到：
E=4BQ/πD 公式1
E表示感应电动势，Q表示液体的流量，B是磁感应强度，D代表电磁流量计的直径。从上面的公式可以看出，只要D和B值保持不变，感应电动势E和液体流量Q之间就存在正比关系。由于直流磁场很容易受导电介质的影响，因而工业生产中都是使用交流磁场，可以将上式修正为：
E=4Bm（sinwt）Q/πD 公式2
其中Bm是最大的交变磁场磁感应强度值，w是狡辩磁场的角频率。 由公式2我们可以得到Q=πD E/4Bm（sinwt），我们可以通过测量感应电动势的值来计算液体的流量。由于输出的E值信号非常微弱，而且还包含了一定的干扰信号，因此需要通过转换器将其变成4-20mADC的统一信号，这样就可以显示在计算机上，进而对其进行调节和控制。
二、电磁流量计的特点
根据电磁流量计的测量原理，我们可以清楚地看出，只要所测液体具有导电性，电磁流量计就可以对其进行精确的测量。电磁流量计的测量有以下的特点。
1.电磁流量计的测量精度非常高，反应十分灵敏。这是因为电磁流量计的测量管道里面的部件都是固定的，且没有阻碍液体流动的部件，这使得电磁流量计没有机械惯性和压损。
2.测量范围大。电磁流量计的量程从10：1到100：1，流量的测量范围从10ml/h-1*105m3/s，液体流速从0.3m/s-10m/s。测量的管道直径可从2毫米到2米。
3.感应电动势和液体的流量成正比关系，电磁流量计的仪表刻度是均匀的，它与液体的物理性质以及化学性质无关，因而当测量不同中液体的流量时，是不需要对电磁流量计进行修正的。
4.电磁流量计的测量与液体的流向无关，可以进行双向的测量。当液体中含有固体颗粒或者悬浮物时，测量结果不受影响。
5.电磁流量计的内衬是使用抗腐蚀性极好的聚四氟乙烯塑料和氧化铝陶瓷材料制作的，因此其可以测量高酸碱液体的流量。
三、电磁流量计的选用原则
为保证测量结果的精确性，应该选择合适的电磁流量计。电磁流量计的选用一般有以下五个原则：
1.首先确定量程和口径。最好正常流量是最大流量的50%-70%，流速一般选择2-4m/s。流速确定后，可以利用公式q=πD2v/4 来计算口径的大小。
2.电磁流量计的能够承受的最大压力不能小于测量液体的压力。
3.依据测量液体温度的不同选择合适的内衬材料电磁流量计。
4.依据测量液体的腐蚀性质不同选择合适的内衬材料电磁流量计。
5.介质。根据电磁流量计的工作原理可知，所测液体必须具有导电性，因此不能用来测量气体、石油等没有导电性液体的流量。表2中列出了能用电磁流量计测量的介质。
表中A为不适用，B 为可用，C为在一定条件下可用，D为适用。
四、电磁流量计应用中的注意事项
为了确保电磁流量计的测量稳定性，在测量的过程中应该要注意以下几个问题。
1.流量计接地
电磁流量计中的感应电动势的值非常小，而且输出的感应电动势值很容易受到噪声的干扰。电磁流量计的基准电位要与流动液体相同。因而电磁流量计的测量稳定性与流量计的接地方式有着很大的关系。如果是流量计的外壳接地，待测液体的电位就为零，因而传感器的两个电极上的感应电动势大小相等，极性相反。与此同时，还可以对外界的电磁干扰系统进行屏蔽。如果管道中参有强度比较大的电流时，就应该想办法将其释放，否则会影响电磁流量计的测量精度。我们可以在管道和电磁流量计中间安装一个绝缘的短小管子，并且用一根截面积不小于16平方毫米的铜导线将管道的两端连接起来，这样就可以让强度大的杂电流从导线上通过，阻止其经过流量计，大大降低其对电磁流量计的干扰作用。
2.选择合适的安装位置
①当流量计安装在上下游有弯头或者阀门等部件时，如果直管的长度不够，就会引起流体形成二次流的现象，流速的大小就会有偏差，从而会使电磁流量计的测量精度下降。遇到这种情况时，电磁流量计的安装应该遵循以下原则。电磁流量计的上游直管的长度不能小于管道内径的10倍，下游的直管长度不能小于管道内径的5倍。如果电磁流量计的上游有泵等机械设备的时候，电磁流量计與泵之间的直管长度不能低于管道内径的30倍。在泵的进口处不能安装电磁流量计，这样会使管道变成真空，大大影响了其测量的精度。
②待测流动液体必须将管道充满，且要控制气体的含量，否则会影响电磁流量计的测量精度。如果电磁流量计是倾斜或者垂直安装的，必须使待测液体从下往上流，只有这样才能保证液体充满管道。
③如果不能解决管道的振动问题，就应该在管道的上下游2至5倍的管道内径值的距离上对管道进行固定。除此之外，还应将电磁流量计的传感器和变送器分开安装。
④如果水平安装电磁流量计，就应该保持其轴线的水平性。如果电极是倾斜或者垂直的，上方的电极周边就会聚集气泡，这样流动液体就很难与上方电极直接接触，从而影响了测量精度。
⑥在电磁流量计的测量上游，应防止化学物质流进液体，否则液体的电导率的分布就会不均匀，从而会对电磁流量计的测量产生一定的影响。
⑥电磁流量计的安装应该避开周围有大型机械设备的地方，否则会对测量的结果造成干扰。
参考文献：
[1] 王志伟，电磁流量计在水厂流量测量中的应用.中国测试技术，2006年4期.
[2] 徐立军，王亚，姜印平等.电磁流量计电场动态平衡过程分析[J]，仪器仪表学报，2004，25 （l）：39-43.
[3] 李素荣. 电磁流量计的现状、发展及应用行业差异性与市场份额分配浅析. 中国仪器仪表. 2003 年5期.
[4]凌志浩， 吴勤勤， 张心泉. 应用广泛的交流励磁磁场电磁流量计. 国际造纸.200 6年6期.