電磁流量計(Electromagnetic Flowmeters，簡稱EMF)是20世紀50~60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。下面介紹電磁流量計的原理及特點等信息供大家參考。

一、電磁流量計工作原理

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計。電磁流量計的優點是壓損極小，可測流量范圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業管徑范圍寬，最大可達3m，輸出信號和被測流量成線性，精確度較高，可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。

當導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體中會產生感應電勢，感應電勢的大小與導體在磁場中的有效長度及導體在磁場中作垂直于磁場方向運動的速度成正比。同理，導電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應力線時，也會在管道兩邊的電極上產生感應電勢。感應電勢的方向由右手定則判定，感應電勢的大小由下式確定：

Ex=BDv-----------------式(1)

式中Ex—感應電勢，V;

B—磁感應強度，T

D—管道內徑，m

v—液體的平均流速，m/s

然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD2)/4的乘積，將式(1)代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)

由上式可知，在管道直徑D己定且保持磁感應強度B不變時，被測體積流量與感應電勢呈線性關系。若在管道兩側各插入一根電極，就可引入感應電勢Ex，測量此電勢的大小，就可求得體積流量。

據法拉第電磁感應原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當導電液體沿測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產生感應電勢，此感應電勢由兩個檢測電極檢出，數值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中： E-感應電勢;

K-與磁場分布及軸向長度有關的系數;

B-磁感應強度;

V-導電液體平均流速;

D-電極間距;(測量管內直徑)

傳感器將感應電勢E作為流量信號，傳送到轉換器，經放大，變換濾波等信號處理后，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設有RS-485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協議。

注：不同電磁流量計參數略有差異，使用時請務必查看說明書。

根據法拉第電磁感應定律，在磁感應強度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一個內徑為D的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速v流動時，導電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明，只要管道內流速分布為軸對稱分布，兩電極之間產生感生電動勢：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截面上的平均流速，k為儀表常數。由此可得管道的體積流量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見，體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑D成線性關系，與磁場的磁感應強度B成反比，與其它物理參數無關。這就是電磁流量計的測量原理。

需要說明的是，要使式(3—37)嚴格成立，必須使電磁流量計測量條件滿足下列假定：

①磁場是均勻分布的恒定磁場;

②被測流體的流速軸對稱分布;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

二、特點

1、 流量的測量不受流體的密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系，因此測量精度高。

2、 測量管道內無阻流件，因此沒有附加的壓力損失;測量管道內無可動部件，因此傳感器壽命極長。

3、 由于感應電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值，因此傳感器所需的直管段較短，長度為前5D后3D的管道直徑。

4、傳感器部分只有內襯和電極與被測液體接觸，只要合理選擇電極和內襯材料，即可耐磨和耐磨損，保證長期使用。

5、 轉換器是美國富沃得公司多種專利技術的結晶，可以適用于各種導電流體的場合。采用了國際最新最先進的單片(MCU)和表面貼裝技術(SMT)，性能可靠，精度高，功耗低，零點穩定，參數設定方便。點陣英文顯示LCD，顯示累積流量、瞬時流量、流速、流量百分比等參數。

三、FFM62系列電磁流量計的優點

1、FFM62系列電磁流量計的最大優點是非常穩定、無漂移、重復性好。它采用了低頻矩形波勵磁，勵磁電流穩定，這種勵磁方式具有受電磁干擾影響小，不產生渦流效應，正交干擾和同相干擾小，不產生極化現象的特點，從而使電磁流量計具有電流小、功耗低、不發熱、零點穩定、無漂移、電極污染影響小的優點。

2、電磁流量計的輸出與對稱分布下的流動狀態無關(層流和紊流)，所以量程比極大，可以做到100：1，可測量流速范圍為0.3-12m/s(擴展范圍0.1-15 m/s)內的流體流量。

3、可測量臟污介質，腐蝕性介質及懸浮性液固兩相介質等導電流體流量測量。管內無任何阻礙流體流動的部件，與流體接觸的只是電極和襯里，不堵不粘。根據介質的腐蝕性、磨損性及溫度的不同，選擇不同的襯里的電極來測量臟污、腐蝕性和懸浮性液固兩相介質流量。

4、無附加壓力損失和能耗。

5、無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可以測量正反兩個方向的流量。

6、在測量過程中不受溫度、粘度、密度及電導率(在一定范圍內)變化的影響，測量穩定。

7、轉換器帶有LCD顯示，按鍵進行菜單設置，標準輸出信號為頻率信號，也可以選擇4-20mA電流輸出、HART協議通訊。

8、轉換器使用了函數磁場分析專利技術，徹底消除了偏流的影響，確保測量的準確和穩定。

9、對于測量具有“漿液噪聲”干擾的漿液流量，FFM62系列中具有帶“噪聲抑制器”的專利技術的轉換器，可以徹底消除雜波，保證測量的穩定和準確。

10、轉換器電路具有防雷擊元件，適合于野外安裝使用。 

11、獨特的多電極結構，電氣噪聲干擾被完全消除，更有利提高測量的精度。

12、獨特的電極引線方式，徹底消除正交干擾和零點漂移，使FFM62系列電磁流量計測量更加穩定。具有好的線性度和重復性。

    以上對電磁流量計的原理、特點及優點做了介紹，你現在對電磁流量計了解了嗎？更多請繼續關注土巴兔裝修網。