一、電磁流量計(jì)的工作原理

電磁流量計(jì)的測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律（如圖1所示）。流量計(jì)的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測量管軸線垂直的方向產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時(shí)，如果具有一定導(dǎo)電率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑D與平均流速V的乘積，電動(dòng)勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示瞬時(shí)流量、總量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的控制或調(diào)節(jié)。

電動(dòng)勢公式為

E = 4BQ/（πD）

式中：E― 感應(yīng)電動(dòng)勢；B― 磁感應(yīng)強(qiáng)度；Q― 流量；D― 流量計(jì)的公稱通徑。

二、電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、分類與選擇

電磁流量計(jì)由電磁傳感器和電磁流量轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。

按其轉(zhuǎn)換器的功能分為基型和漿液型兩大類。基型適用于一般過程的檢測， 配用傳感器口徑為DN15~DN2400；漿液型適用于礦漿、紙漿及糊狀液的測量，配用傳感器口徑為DN15~DN600。

按基型和漿液型與傳感器的組成可分為一體型流量計(jì)（轉(zhuǎn)換器與傳感器組成一體）或分離型流量計(jì)（轉(zhuǎn)換器與傳感器分離安裝）。一體型流量計(jì)公稱通徑僅限于DNl5~DN400，分離型流量計(jì)則包括所有通徑。一體型流量計(jì)可直接安裝在管道上，分離型流量計(jì)可以安裝在特定的墻上或儀表盤上。

按安裝場所不同，電磁流量計(jì)可分為普通型電磁流計(jì)和防爆型電磁流量計(jì)。

各種型號電磁流量計(jì)的流量和總量的輸出、顯示、報(bào)警、參數(shù)編程、通訊等功能以及計(jì)算機(jī)接口形式基本相同。典型的網(wǎng)絡(luò)連接如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)連接是通過一條通訊總線實(shí)現(xiàn)多臺電磁流量計(jì)與計(jì)算機(jī)之間的通訊。電磁流量計(jì)把所測量到的流量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送出去，采用MODBUS協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)上可以連接多臺儀表。

三、電磁流量計(jì)的主要性能及特點(diǎn)

1.結(jié)構(gòu)簡單可靠，無可動(dòng)部件，無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體阻塞現(xiàn)象，直管段要求較低。
2.無機(jī)械慣性，響應(yīng)快速，穩(wěn)定件好，可應(yīng)用于自動(dòng)檢測和程控系統(tǒng)。
3.可用于各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和鹽溶液等腐蝕性流體的測量，相對于渦輪和渦街流量計(jì)，不受流體密度、黏度、溫度、壓力和電導(dǎo)率的影響。
4.流量范圍寬（30 :1），有些廠家的產(chǎn)品甚至可以達(dá)到1500:1，而且起始測量流速小至約0.2m/s。
5.目前的電磁流量計(jì)多采用智能化設(shè)計(jì)，能顯示介質(zhì)流向及空管信號、具有切除小信號遷移功能。
6.可以通過電話組網(wǎng)，達(dá)到遠(yuǎn)程控制。

四、電磁流量計(jì)使用中的注意事項(xiàng)

1.對測量介質(zhì)的要求：

（1）被測流體介質(zhì)用必須具有導(dǎo)電性；
（2）被測流體介質(zhì)必須充滿管道；
（3）被測流介質(zhì)必須均勻。

2.安裝要求：

（1）應(yīng)保證傳感器上游至少有5D（管道內(nèi)徑）的直管段，如上游有全開的閘閥門或調(diào)節(jié)閥，則流量計(jì)上游直管段的長度應(yīng)增加到10D；流量計(jì)下游側(cè)直管段一般應(yīng)大于3D；
（2）儀表安裝場所的磁場應(yīng)小于400A/m；
（3）易受陽光暴曬的地方應(yīng)當(dāng)增加遮蓋設(shè)施，同時(shí)防止腐蝕性液體滴漏對儀表造成的損害；
（4）可靠測量中最重要的是電極的安裝，不同廠家的產(chǎn)品要求不同，如開封廠生產(chǎn)的E-mag型要求電極完全浸在液體中，而義烏生產(chǎn)的YYD型則要根據(jù)管道的內(nèi)徑、管壁、過度法蘭的長度計(jì)算。具體的安裝方式可參照出廠說明書進(jìn)行。

五、現(xiàn)場使用

為了適應(yīng)新時(shí)期供水的需要，我廠近幾年在供水管網(wǎng)上安裝了5臺開封廠生產(chǎn)的E-mag型電磁流量計(jì)，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，與普通類型水表相比，該流量計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.準(zhǔn)確度可靠，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性好，避免了以前因普通水表計(jì)量誤差與客戶之間造成的糾紛，提高了生產(chǎn)效率。

表1

2.現(xiàn)場安裝的要求低，普通水表對現(xiàn)場安裝在管線上的前后直管段有嚴(yán)格的要求，而電磁流量計(jì)則不然，表1給出了三種普通水表及電磁流量計(jì)在相同的管線上不同直管段下的瞬時(shí)流量，從表中可以看出電磁流量計(jì)對直管段的要求低。

3.電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)簡單，對水質(zhì)的要求低。因?yàn)橛蛥^(qū)水質(zhì)的pH值高（大約在8.4-8.9之間），雜質(zhì)較多導(dǎo)致許多水表在長期使用后表體內(nèi)腐蝕，堵塞過濾網(wǎng)，從而導(dǎo)致計(jì)量誤差，而電磁流量計(jì)內(nèi)部無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不存在因機(jī)械磨損或雜質(zhì)堵塞等造成計(jì)量不準(zhǔn)的現(xiàn)象，使儀表的故障降低，維修費(fèi)減少，節(jié)約了大量的成本開支。