电磁流量计、高压电磁流量计的工作原理和安装

来源：江苏腾泰仪表科技有限公司浏览：-849 发布日期：2021-05-24

电磁流量计的工作原理：电磁流量计是一种基于电磁感应定律的流量测量仪器。它能测量具有一定电导率的液体或液固混合物的体积流量，常用于检测酸、碱、盐、含固体颗粒（或纤维）的液体的流量，优于其它流量计。电磁流量计由变送器和变频器组成。电磁流量变送器由磁路系统、测量导管、电极、外壳和干扰信号装置组成。它将流动的变化转化为诱导电位的变化。转换器由电子元件组成。它将微弱的感应电位放大，转换成统一的标准信号输出，用于远程指示、记录和积分

电磁流量计的测量原理基于法拉第电磁感应定律：当导电液体在磁场中切断磁力线时，在导体中产生感应电势，感应电位E为：E=kbvd

式中：K---仪器常数

B---磁感应强度

V---测量管段平均流速

D---测量管段内径

测量流量时，导电液体以v的速度在垂直于流动方向的磁场中流动，导电液体的流动产生一个与平均流速成正比的电压。感应电压信号由两个或两个以上与液体直接接触的电极拾取，并通过电缆发送到转换器。经过智能化处理后，LCD显示或转换成标准信号4-20mA、0-1khz输出

磁路系统：其功能是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路采用永磁体实现，结构简单，受交流磁场干扰小。但测量管中的电解质液体容易极化，使正极被负离子包围，负极被正离子包围，即电极极化现象，导致两电极之间的内阻增大，从而严重影响仪器的正常运行。当管道直径较大时，永磁体也较大，体积大，不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，由50Hz电源

测量导管激励，其作用是让被测导电液体通过。为了在磁力线通过测量导管时分流或短路磁通量，测量导管必须采用非磁性、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成。可选用无磁性不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等

电极：其功能是引出与测量值成正比的感应电位信号。电极通常由非磁性不锈钢制成，并要求与内衬齐平，以便不会阻碍流动。其安装位置应在管道的垂直方向上，以防沉积在其上，影响测量精度

外壳：由铁磁性材料制成，是配电系统励磁线圈的外壳，绝缘外磁场干扰

衬里：测量导管内侧和法兰密封面有一层完整的电气绝缘衬里。它与被测液体直接接触，其作用是提高测量管的耐腐蚀性，防止感应电位被金属测量管壁短路。内衬材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等

转换器：液体流动产生的感应电位信号很弱，受各种干扰因素的影响很大。转换器的作用是将感应电位信号放大、转换成统一的标准信号，抑制主要干扰信号。它的任务是将电极检测到的感应电位信号ex放大并转换成统一的标准直流信号

2、电磁流量计的特点是：1.测量管为光滑的直管段，无移动和堵塞部件，基本无压力损失，节流效果显著；2.流量计输出与流量呈线性关系，测量直径范围大；3.合理选择衬里材料和电极材料，可测量各种腐蚀介质的流量；4.安装要求低；5.测量精度高；6.范围广。其局限性和缺点如下：1.介质温度不宜过高，一般不超过120℃℃, 压力不大于1.6Mpa，流速不小于0.3ms；2.被测介质必须是导电液体，不能测量石油产品、有机溶剂等导电性低的液体。它不能含有更多的铁磁性物质和气泡，不能用于气体、蒸汽、石油产品等非导电液体

3、电磁流量计工作时，发现信号越来越弱或突然下降。可能的原因及处理方法

1.测量管内壁可能积有污垢，因此，应清洁和擦拭电极

2.测量管内衬可能损坏，应更换

3.信号插座可能腐蚀，应清洁或更换

4、接地注意事项

1.测量管、外壳、屏蔽线，转换器和二次仪表应接地

2.探测器和转换器应单独接地，不得与电机和工艺管道连接

3.探测器和转换器在现场接地，二次仪表的屏蔽层在控制室一侧接地，切莫多端，以避免不同地电位的干扰；

4.若探测器安装在金属管上，且金属管内无绝缘层，则可在探测器接地端接地。如果探测器安装在塑料管上，或安装在有绝缘涂层或内衬的管道上，探测器两端应安装接地环，使管内流动的介质对地短路，并具有零电位磁感应（magnetic flux density），描述磁场强度和方向的物理量，是一个向量，通常用符号B表示，国际单位是特斯拉（符号是t）。磁感应也称为磁通密度或磁通密度。在物理学中，磁场的强度用磁感应来表示。磁感应强度越高，磁感应强度越强；磁感应越小，磁感应越弱

由于磁通量变化引起的感应电动势现象，当闭合电路的一部分导体在磁场中切断磁感应线时，导体中会产生电流。这种现象称为电磁感应，产生的电流称为感应电流。这是初中物理教材中为让学生理解电磁感应现象的定义，不能完全概括电磁感应现象：闭合线圈面积不变，磁场强度改变，磁通量就会改变，也会发生电磁感应现象。因此，准确的定义如下：磁通量变化引起的感应电动势现象[2]

电动势的方向（公式中的负号）由伦茨定律提供。Lenz定律指出，感应电流的磁场会阻碍原始磁通量的变化。对于运动电动势，也可以用右手定则来确定感应电流的方向，然后确定感应电动势的方向。下面的例子将解释“通过电路的磁通量”的含义，有两种方法可以改变通过电路的磁通量。至于电动势的感应，改变的是它自身的磁场，比如改变产生磁场的电流（就像变压器一样）。至于电动势，是整个或部分电路在磁场中的运动发生了变化，例如在单极发电机中

磁力线是虚线，实际上并不存在。它们看不见也摸不着，但它们是真的（如微波炉）。你只能通过想象它们的存在，把它们的样子画在脑海或纸上，直观生动地描述和研究它们，也可以斜切，不垂直于绳子。只要能切断磁力线，这里的棍子当然是指所有物体做成的导电导体

感应电是一种由导电设备携带的电。一般研究表明，人体对高压电场下的静电感应电流更为敏感。当0.1~0.2mA的感应电流通过人体时，即使不接触被测物体，也会有明显的针刺感

由于液体的粘性，液体在管道中流动时，同一截面上各点的速度不同。为了便于计算，引入了平均流速的概念，即假定水流截面上各点的流速是均匀分布的。流量是指单位时间内流过单位流截面的液体体积，在实际工程中，平均流量具有应用价值。液压缸工作时，活塞的速度等于缸内液体的平均速度。根据上述公式，可以建立活塞速度V与液压缸有效面积a和流量QV的关系：V=QVa，即输入液压缸的流量决定活塞运动速度

物体导电的能力称为导电能力。各种金属的导电性各不相同。银通常是*好的，其次是铜和金。固体的导电是指电子或离子在电场作用下在固体中的长距离迁移，这种迁移通常由一种电荷载流子所支配，如电子导体，它主要由电子载流子组成；离子传导，主要由离子载流子组成；混合导体既有载流子电子又有离子。另外，一些电学现象不是由载流子迁移引起的，而是由电场引起的固体极化引起的，如介电现象和介电材料

高压电磁流量计的安装要求

1.方向、磁场和振动

直角高压电磁流量计一般应垂直安装。卧式流量计可水平、垂直或倾斜安装，其壳体上的箭头应与介质的流向一致。在确定流量计安装段位置时，应考虑装卸方便，尽量避免强磁场和强振动的影响。在管道上铺设防震垫或加装防震波纹管也可消除振动。流量计安装在室外时，应有防晒、防雨、防污、防淹的设施

2直管段要求

为保证计量准确，流量计上游直管段长度不小于5dn，流量计下游直管段长度不小于3DN，上游不设调节阀，调节流量只能在流量计下游阀门上进行。法兰连接

流量计（PN<6.3MPa）安装时所用的非金属密封垫片，不得伸入管道内，以免影响

3的计量性能，确保满管

高压电磁流量计只有在介质满管时才能保证计量准确。因此，不允许在非满管或空管情况下工作

2.高压电磁流量计信号输出接线方法

1.智能积算器结构

2、信号输出接线图

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电磁流量计、高压电磁流量计的工作原理和安装

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