什么事電磁流量計(jì)呢？

       電磁流量計(jì)（簡(jiǎn)稱(chēng)EMF ）是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種丈量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50 年代初電磁流量計(jì)(EMF) 實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用， 70 年代后期泛起鍵控低頻矩形波激磁方式， 逐漸替換早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式， 儀表機(jī)能有了很大進(jìn)步， 得到更為廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，發(fā)展速度較快， 2005 年產(chǎn)量估計(jì)在20 萬(wàn)臺(tái)以上。

       目前，大口徑電磁流量計(jì)較多應(yīng)用于給排水工程， 中小口徑常用于固液雙相等難測(cè)流體或高要求場(chǎng)所。如丈量造紙產(chǎn)業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠(chǎng)的煤漿、化學(xué)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)侵蝕液以及鋼鐵產(chǎn)業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長(zhǎng)間隔管道煤的水力輸送的流量丈量和控制。小口徑、微小口

電磁流量計(jì)的測(cè)量原理又是什么呢？

       電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。可測(cè)流量范圍大。大流量與小流量的比值一般為20 ：1 以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，可達(dá)3m，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線(xiàn)性， 精確度較高， 可測(cè)量電導(dǎo)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(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。

      當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線(xiàn)時(shí)，也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定，感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定：

Ex=BDv ----------------式（ 1）

式（ 1）中

Ex— 感應(yīng)電勢(shì)， V；

B—磁感應(yīng)強(qiáng)度， T

D— 管道內(nèi)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=(π D/4B)* Ex -------- -式（ 2）

       由上式可知，在管道直徑D 己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B 不變時(shí)，被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線(xiàn)性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極， 就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex，測(cè)量此電勢(shì)的大小，就可求得體積流量。據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 導(dǎo)電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)， 此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出，數(shù)值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中： E－感應(yīng)電勢(shì)；

K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)；

B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；

V－導(dǎo)電液體平均流速；

D－電極間距；（測(cè)量管內(nèi)直徑）

傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E 作為流量信號(hào)， 傳送到轉(zhuǎn)換器， 經(jīng)放大， 變換濾波等信號(hào)處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA 輸出，報(bào)警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485 等通訊接口，并支持HART 和MODBUS 協(xié)議。

                                               注：不同電磁流量計(jì)參數(shù)略有差異，使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。

       根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D 的不導(dǎo)磁管道，當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v 流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線(xiàn).如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明， 只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱(chēng)分布，兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)：

e=KBDv (3-36)

式中， v 為管道截面上的平均流速， k 為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為：

qv= π eD/4KB (3-37)

由上式可見(jiàn)，體積流量qv 與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e 和測(cè)量管內(nèi)徑D 成線(xiàn)性關(guān)系，與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 成反比，與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。

需要說(shuō)明的是，要使式(3— 37) 嚴(yán)格成立，必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿(mǎn)足下列假定：

· 磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);

· 被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱(chēng)分布;

· 被測(cè)液體是非磁性的;

· 被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性