电磁流量计工作原理（电磁流量计工作原理及特点）
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电磁流量计（简称EMF）是20世纪50年代和60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。下面介绍一下电磁流量计的原理和特点，供大家参考。
一、电磁流量计工作原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律测量流量的流量计。电磁流量计的优点是压力损失极小，可测量流量范围大。最大流量与最小流量之比一般大于20：1。它适用于各种工业管道直径，最大可达3m。输出信号与测量的流量呈线性关系。精度高，可测量电导率5s/cm。酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等流体流量。但不能测量气体、蒸汽和纯水的流量。
当导体在磁场中移动切割磁力线时，导体中就会产生感应电势。感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度以及导体垂直于磁场方向移动的速度成正比。同理，当导电流体在磁场中沿垂直方向流动并切割磁感应力线时，也会在管道两侧的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则确定，感应电势的大小由以下公式确定：
Ex=BDv-----------------式(1)
式中，Ex——感应电势，V；
B——磁感应强度，T
D——管道内径，m
v——液体平均流速，m/s
然而，体积流量qv等于流体流量v与管道横截面积(D)/4的乘积。将式（1）代入该式，可得：
Qv=(D/4B)*Ex---------公式(2)
从上式可以看出，当管径D固定，磁感应强度B保持恒定时，被测体积流量与感应电势成线性关系。如果在管道两侧插入电极，则可引入感应电势Ex。通过测量该电势的大小，可以获得体积流量。
根据法拉第电磁感应原理，在垂直于测量管轴线和磁场线的管壁上安装一对检测电极。当导电液体沿测量管轴线移动时，导电液体切割磁力线，产生感应电势。该感应电势由两个检测电极检测到的数值与流量成正比，其值为：
E=BVDK
式中：E感应电势；
K——与磁场分布和轴向长度有关的系数；
B-磁感应强度；
V——导电液体的平均流量；
传感器将感应电势E 作为流量信号传输至转换器。信号经过放大、变换、滤波等处理后，在带背光的点阵液晶屏上显示瞬时流量和累计流量。转换器具有4~20mA输出、报警输出和频率输出，并配备RS-485等通讯接口，支持HART和MODBUS协议。
注：不同电磁流量计参数略有不同。使用时请务必阅读说明。
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，垂直于磁场方向放置一根内径为D的非磁性管道。当导电液体在管道中以速度v流动时，导电液体切割磁力线。如果在垂直于磁场直径的管段两端安装一对电极，可以证明只要管内流速分布轴对称，两个电极之间就会产生感应电动势：
e=KBDv(3-36)
式中，v为管段上的平均流速，k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为：
qv=eD/4KB(3-37)
由上式可以看出，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，与测量管的内径D成线性关系。与其他物理参数有关。这就是电磁流量计的测量原理。
需要说明的是，为了使式（3-37）严格成立，电磁流量计的测量条件必须满足以下假设：
磁场为均匀分布的恒定磁场；
被测流体的流速呈轴对称分布；
被测液体为非磁性；
被测液体的电导率是均匀且各向同性的。
2. 特点
1、流量的测量不受流体密度、粘度、温度、压力、电导率变化的影响。传感器感应电压信号与平均流量呈线性关系，因此测量精度高。
2、测量管道内无流动障碍物，因此无附加压力损失；测量管道内没有运动部件，因此传感器具有极长的使用寿命。
3、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间内形成的，并且是管道表面的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为前面5D，直径为3D管道。
4. 只有传感器部分的衬里和电极与被测液体接触。只要电极和衬里材料选择得当，就能耐磨、耐磨损，保证长期使用。
5、转换器是美国Forward公司各项专利技术的结晶，可适用于各种导电流体场合。采用国际最新最先进的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设置方便。点阵英文显示液晶显示累计流量、瞬时流量、流速、流量百分比等参数。
三、FFM62系列电磁流量计的优点
1、FFM62系列电磁流量计最大的优点是非常稳定、无漂移、重复性好。采用低频矩形波励磁，励磁电流稳定。这种励磁方式具有受电磁干扰影响较小、不产生涡流效应、正交干扰和同相干扰小、不产生极化现象等特点，使电磁流量计具有电流小、功耗低等优点。功耗小，不发热，零位稳定，无漂移，电极污染影响小。
2、电磁流量计的输出与对称分布（层流、紊流）下的流动状态无关，因此量程比极大，可以做到100：1，可测量流量范围0.3 -12m/s（扩展范围0.1 -15m/s）流体流速。
3、可测量污浊介质、腐蚀性介质、悬浮液固两相介质等导电流体的流量。管内没有任何阻碍流体流动的部件。只有电极和衬里与流体接触。它们不会被堵塞或粘住。根据介质的腐蚀性、磨损性和温度，选用不同的内衬电极，用于测量脏污、腐蚀性和悬浮液固两相介质的流量。
4、无额外压力损失和能源消耗。
5、无机械惯性，响应灵敏，可测量瞬时脉动流量，也可测量正反向流量。
6、测量过程中不受温度、粘度、密度、电导率变化的影响（在一定范围内），测量稳定。
7. 转换器具有LCD 显示屏和用于菜单设置的按钮。标准输出信号是频率信号。还可以选择4-20mA电流输出和HART协议通讯。
8、转换器采用专利功能磁场分析技术，完全消除偏置电流的影响，确保测量准确稳定。
9、针对测量有“浆料噪音”干扰的浆料流量，FFM62系列具有“噪音抑制器”专利技术的转换器，可以彻底消除杂波，保证测量的稳定性和准确性。
10、转换器电路具有防雷元件，适合户外安装使用。
11、独特的多电极结构，彻底消除电噪声干扰，更有利于提高测量精度。
12、独特的电极引线方式，彻底消除正交干扰和零点漂移，使FFM62系列电磁流量计测量更加稳定。具有良好的线性度和重复性。
以上介绍了电磁流量计的原理、特点和优点。现在你了解电磁流量计了吗？更多资讯请继续关注西艺安装网、装修网。
