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除盐水流量计

一、除盐水流量计原理

根据法拉第电磁感应定律，在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D

的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速v流动时，导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间产生感生电动势：

e=KBDv (3-36) 

式中，

v

为管道截面上的平均流速，

k

为仪表常数。由此可得管道的体积流量为：

qv= πeD/4KB (3-37) 

由上式可见，体积流量

qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁

感应强度B

成反比，与其它物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。

需要说明的是，要使式

(3—37)

严格成立，必须使电磁流量计测量条件满足下列假定：

1、磁场是均匀分布的恒定磁场

2、被测流体的流速轴对称分布

3、被测液体是非磁性的

4、被测液体的电导率均匀且各向同性

二、优点

1、电磁流量计的丈量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，因不易梗阻，适用于丈量

含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。

2、电磁流量计不产生因检测流量所形成的压力损失，仪表的阻力仅是统一长度管道的

沿程阻力，节能效果明显，对于要求低阻力损失的大管径供水管道zui为适合。

3、电磁流量计所测得的体积流量，实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率

（只要在某阈值以上）变化显著的影响。

4、与其他大部分流量仪表比拟，前置直管段要求较低。

5、丈量范围度大，通常为20：1～50：1，可选流量范围宽。满度值液体流速可在0.5～10m/s

内选定。

6、电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽，从几毫米到3m。可测正反双向流量，也可测脉动流量，只要脉动频率低于激磁频率良多。仪表输出本质上是线性的。

7、易于选择与流体接触件的材料品种，可应用于侵蚀性流体。

三、技术参数

仪表精度：管道式0.5级、1.0级；插入式2.5级。

测量介质：电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体。

流速范围：0.2～8m/s。

工作压力：1.6MPa。

四、组成

的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

电磁流量计产品图

磁路系统：其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用磁铁来实现，其优点是结构比较简单，受交流磁场的干扰较小，但它易使通过测量导管内的电解质液体极化，使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围，即电极的极化现象，并导致两电极之间内阻增大，因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时，磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。

测量导管：其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

电极：其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。

外壳：应用铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。

衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

转换器：由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。

五、特点

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；

2、测量管内*流动部件，无压损，直管段要求较低。对浆液测量有*的适应性；

3、合理选择传感器衬里和电极材料，即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性；

4、转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达150：1；

5、转换器可与传感器组成一体型或分离型；

6、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；

7、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示正、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；

8、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；

9、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。

10、测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。

11、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。

12、转换器采用*的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零点稳定，参数设定方便。点击中文显示LCD，显示累积流量，瞬时流量、流速、流量百分比等。

13、双向测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长时候内保持稳定。

六、注意事项

1、 精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式电磁流量计。

2、测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，电磁流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否 在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提 高管内流速，得到满意测量结果。

3、尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备，以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。

4、应尽量安装在干燥通风之处，避免日晒雨淋，环境温度应在-20～+60℃，相对湿度小于85%。

5、流量计周围应有充裕的空间，便于检测与维修。

七、安装

1、对安装场所的要求。 

　　1）、测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所，测量双组分液体时，避免装在混合尚未均匀的下游，测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段。
2）、尽可能避免测量管内变成负压。
3）、选择震动小的场所，特别对一体型仪表。
4）、避免附近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场干扰。
5）、易于实现传感器单独接地的场所。
6）、尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体。
7）、环境温度在-25-60℃范围内，环境相对湿度在10%-9O%范围内，尽可能避免阳光直射。 
8）、液体应具有测量所需的电导率，并要求电导率分布大体上均匀。因此流量传感器安装要避开容易产生电导率不均匀场所，例如其上游附近加入药液，加液点位于传感器下游。
2 、直管段长度要求，电磁流量计对前后直管段要求比较低，对于90o弯管、T形三通、同心异径管、全开闸阀后通常只要离电极中心线，不是传感器进口端连接面>5倍直径长度的直管段，不同开度的阀则需1OD，下游直管段为3D。测量不同介质的混合液体时，混合点与流量计之间的距离zui少要大于30D.
3、安装位置和流动方向，传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可，不受限制。但测量固、液两相流体垂直安装，自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重，低流速时固相沉淀等缺点。水平安装时要使电极轴线平行于地平线，防止由于液体中偶存气泡擦过遮住电极表面造成绝缘可防止底部的电极被沉积物覆盖。垂直安装时，应使流动方向向上，这样可以使无流量或小流量时，流体中夹杂的较重固态颗粒下沉，而较轻的肢肪类物质上升离开流量计的传感器电极区。

4 、接地 传感器必须单独接地，接地电阻100Ω以下。分离型原则上接地应在传感器一侧，转换器接地应在同一接地点。