1概述
　　電(diàn)磁流量計 （簡(jian)稱EMF）是利用法(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律制成(chéng)的一種測量(liàng)導電🏃🏻液體體(ti)積流量的流(liú)量計。20世紀50年(nián)代初，電磁流(liú)量計實現了(le)工業🚶‍♀️化應用(yong)。近年來，在世(shi)界範圍内，電(diàn)磁流量計産(chan)量約占工業(yè)流量儀表總(zong)數的5％~6．5％。特别是(shì)近幾年🏃‍♂️，該數(shu)值比🍓例呈逐(zhú)年上升趨勢(shi)。電磁流量計(jì)作爲工業流(liu)量測量儀表(biao)的一種，其具(ju)有諸多優點(dian)，如壓損極小(xiao)；可測流量範(fan)圍🌂大；适用的(de)工業管徑😍範(fàn)圍寬，最🌐大可(ke)達3000mm；輸出信号(hao)和被測流量(liang)成線性，精度(dù)較高；可測量(liang)電導率衾5ns/cm的(de)酸、堿、鹽溶🆚液(ye)、水、污水、腐蝕(shí)性液體以及(jí)泥漿、礦🏃🏻漿、紙(zhǐ)漿等流體流(liu)量。電磁流量(liang)計應用領域(yu)非常廣泛🔱，按(àn)應用場合有(yǒu)大口徑、中小(xiǎo)口徑、小口徑(jìng)和微小口徑(jìng)之分，其中大(da)口徑電磁流(liú)量計較多應(yīng)用于給排😘水(shuǐ)、污水處理及(jí)油氣田注水(shui)等工程㊙️，中小(xiǎo)口徑常應用(yong)于固液雙相(xiàng)等難測流體(tǐ)或高要求場(chang)所，如測量造(zào)紙工業紙聚(jù)液和黑液、有(yǒu)色冶金業的(de)礦漿、選煤廠(chǎng)的煤漿、化學(xué)工業的強腐(fu)蝕📞液、鋼鐵🈲工(gong)業高爐風口(kǒu)冷卻水控制(zhi)🐅、長距離管道(dao)煤的水力輸(shu)送的流量測(ce)量和控制等(deng)，而小口徑㊙️和(hé)微小口徑常(chang)應用于醫藥(yao)工業、食🧑🏾‍🤝‍🧑🏼品工(gong)業、生物工程(cheng)等有衛生要(yao)求的場所。
2電(dian)磁流量計的(de)選型
2.1
　　電磁流(liu)量計的工作(zuò)原理是根據(ju)法拉第電磁(ci)感應定律，導(dǎo)體在磁場中(zhōng)運動時切割(ge)磁力線，在導(dǎo)體的兩端産(chǎn)生感應電動(dòng)勢，如圖1所示(shi)。電動勢的方(fang)向由右手定(dìng)則确定📧。導電(diàn)性液體的🈲流(liu)動方向、磁場(chǎng)和感❓應電動(dòng)勢的方向三(sān)者互相垂直(zhi)。

電(diàn)磁流量計計(jì)算公式爲：
E=kBDn（1）
式(shi)中：
E爲感應電(dian)動勢，即流量(liàng)信号，Ｖ；
k爲系數(shù)；
K爲磁感應強(qiáng)度，Ｔ；
Ｄ爲測量管(guǎn)内徑,m；
n爲液體(ti)平均流速，m/s；
設(shè)：液體體積流(liú)量爲qn，

2.2電磁流(liu)量計的選型(xíng)
　　電磁流量計(ji)是一種在工(gong)業流程中最(zui)爲常見的流(liu)量測量儀表(biao)，電磁流量計(ji)的穩定與可(kě)靠，對于整個(ge)計量系統影(ying)響很大。保證(zheng)電磁流量計(jì)穩定及可靠(kào)的工作，最重(zhòng)要的是選⛱️型(xíng)。一台不适合(he)測量工況的(de)電磁流量計(ji)，即使在💋日常(cháng)使用中完全(quán)符合操作規(guī)範，頻繁精細(xi)的保養維護(hù)，也無法避免(mian)🛀頻繁的故障(zhang)🔅。電磁流量計(ji)在選型中通(tōng)常應注意以(yǐ)下７大要素；
（1）精(jīng)度等級和功(gōng)能
　　電磁流最(zuì)計的精度等(děng)級高低不同(tong)。精度高的基(ji)本🔆誤🛀🏻差爲（±0．5％~±2.5％）FS，精(jīng)度低的則爲(wèi)（±1．5％~±2．5％）ＦＳ。有些型号電(dian)磁流黾計有(you)更高的精度(du)，基本誤差僅(jin)（±0.2％~±0.3％）R,但有嚴格的(de)安裝要求和(hé)參比條件，例(li)如環境溫度(dù)、前後置直管(guǎn)段♈長度等因(yin)素。因此在選(xuan)型時應根據(jù)産品樣本和(hé)工況條件進(jin)行綜合對比(bǐ)。
　　電磁流量計(ji)測量功能差(cha)别也很大，簡(jiǎn)單的隻是測(cè)🌈量單向👣流量(liàng)，輸出模拟信(xin)号至控制系(xì)統或顯示儀(yi)表；多功能的(de)有測雙✏️向流(liú)、量程切換、上(shang)下限流量報(bào)警、空管喝電(dian)源切斷報警(jǐng)、小流⭐量切除(chú)🍉。流量顯示和(he)總量計算、自(zi)動核對和故(gù)障自診斷、與(yu)上⭕位機通信(xin)🌈和運動組态(tai)等。電磁流量(liang)計可選多種(zhong)串行數字通(tōng)🔅信接口，如HART協(xié)🔅議、PROFTBUS、FF現場總線(xiàn)等。
（2）流速、滿度(dù)流量和口徑(jing)
　　電磁流量計(ji)滿度流量時(shi)液體流速可(ke)在1~10m/s範圍内選(xuǎn)用，範🈲圍比較(jiào)寬。上限流速(su)在原理上雖(suī)不受限制，但(dan)通常🔴建議♻️不(bú)超過5m/s，除非襯(chen)裏材料能承(chéng)受液流沖刷(shua)；實際應😘用中(zhong)很少超過７m/s，超(chao)過10m/s則🌍更爲罕(hǎn)見。滿度流量(liang)的流速下限(xian)一般爲1m/s，有些(xiē)型号🏃‍♀️電磁流(liu)量計則爲0．5m/s。用(yong)于有易粘附(fù)🏃🏻、沉積、結垢等(děng)⚽物質的流體(tǐ)，選用流速不(bu)低于2m/s，最好提(ti)高到3~4m/s或以上(shang)，起到自清掃(sǎo)、防止粘附沉(chen)積等作用💋。用(yong)于礦🙇🏻漿等磨(mó)耗性強的流(liú)體，常用流速(su)應♋低于2~3m/s，以降(jiang)低對襯💁裏和(he)電極的磨損(sǔn)。在測量接近(jìn)阈值的低電(dian)導液體，盡可(ke)能選定較低(di)流速（＜0.5~lm/s），因流速(sù)提高流動噪(zao)聲會増加，而(ér)🏃🏻‍♂️出現輸出晃(huǎng)動現象。
電磁(ci)流鼠計口徑(jing)從10mm~3000mm不等。電磁(ci)流量計口徑(jing)選型不一定(dìng)與管徑相同(tóng)，具體應根據(jù)流景範圍結(jie)合選型樣本(ben)進行确定🐆。通(tong)常按流蟥範(fàn)圍可進行縮(suo)徑或同徑選(xuan)擇，當采用❓縮(suo)徑處⛹🏻‍♀️理時，一(yī)般不應🧡縮至(zhì)管徑1/2以下。
（3）液(yè)體電導率
　　選(xuan)用電磁流量(liang)計的前提是(shi)被測液體必(bì)須是導電的(de)💁，不能低❄️于阈(yu)值下限值。電(diàn)導率低于阈(yu)值會産生測(ce)量誤差🌈直至(zhi)不能使用，超(chāo)過阈值即使(shi)變化也可以(yi)測量，示值誤(wù)差變化不大(da)，通👅用型電🥵磁(ci)流量計的阈(yu)值在10-4~（5×10-6）S/cm之間，視(shi)型号而異。使(shi)用☔時還取決(jue)于傳感器⚽和(hé)轉換器間流(liú)量信号線🏃🏻‍♂️長(zhang)度及其分布(bu)電容，制造🈲廠(chǎng)使用說明書(shū)㊙️中通常規定(dìng)電導率相對(dui)應的信号線(xiàn)長度。非接觸(chù)電容耦合大(da)面積電極的(de)儀表則可測(cè)🤞電導率低至(zhì)5×10-8S/cm的液體.
　　工業(ye)用水及其水(shui)溶液的電導(dǎo)率＞10-4S/cm,酸、堿、鹽液(yè)的電導率在(zai)♌10-4~10-1S/cm之間，計量不(bu)存在問題，低(dī)度蒸餾水爲(wèi)10-5S/cm也不存😍在問(wèn)📐題。石油制品(pin)和有機溶劑(jì)電導率過低(dī)就不能使用(yong)。通常液體電(dian)導率宜比流(liu)🤟量計制❤️造廠(chǎng)規定的阈值(zhi)至少大一個(ge)數量級。因爲(wei)制造廠儀表(biao)規範規定的(de)下限值是在(zai)各種使用條(tiáo)件較好狀态(tai)下可測量的(de)最低值。是受(shou)到一些使用(yòng)條件限制，如(ru)電導率均勻(yún)性、連接信号(hao)線、外界噪聲(shēng)等，否則會出(chū)現輸出晃動(dòng)現象等。
（4）液體(ti)中含有混入(ru)物
　　混入成泡(pào)狀流的微小(xiǎo)氣泡仍可正(zhèng)常工作，但測(cè)得的是☂️含⭕氣(qi)泡體積的混(hùn)合體積流量(liàng)；如氣體含量(liàng)增加到形成(chéng)⭐彈（塊）狀流，因(yīn)電極可能被(bei)氣體蓋住使(shi)電路瞬時斷(duàn)開，出現輸出(chu)晃動甚至不(bú)能正常工作(zuò)。
　　對含有硬質(zhì)固體顆粒介(jie)質的計量應(ying)用，應注意對(dui)傳感器⭐襯裏(lǐ)的磨損程度(du)，測量管内徑(jing)擴大會産生(shēng)附加⭐誤差。這(zhè)種場合應選(xuǎn)用耐磨性較(jiao)好的陶瓷襯(chèn)裏或聚氨酯(zhi)橡膠襯裏，同(tong)時建議傳感(gan)♍器安裝在垂(chui)🔞直管道上，使(shi)管道磨✊損均(jun1)勻，消除水平(píng)安裝下半部(bù)局部磨損嚴(yan)重的缺點。也(yě)可以在傳感(gǎn)器進口端加(jia)📱裝噴嘴形護(hù)套，相對延長(zhǎng)使用期。
（5）附着(zhe)和沉澱
　　測量(liang)易在管壁附(fù)着和沉澱物(wù)質的流體時(shi)，若附着的是(shi)比液體🐅電導(dao)率高的導電(dian)物質，信号電(dian)勢将被🌈短路(lu)而不能工作(zuo)，若是非導電(diàn)層則應注意(yì)電極的🏃🏻污染(rǎn)，譬如選用不(bú)易附着尖形(xing)🚶‍♀️或半球形突(tu)出電極、可更(geng)換式電極、刮(gua)刀式清垢電(dian)極等。
國外産(chan)品曾有電極(ji)上裝超聲波(bo)換能器，以清(qīng)除表面🛀垢層(céng)，但現已少見(jian)；也有暫時斷(duàn)開測量電路(lù)，在電極簡短(duǎn)時間内👉流過(guò)低壓大電流(liú)，灼燒清除附(fù)着油脂類附(fu)着層。易💋産生(sheng)附着的場所(suo)可提高流速(sù)以達🈚到自清(qing)掃的目的，還(hai)可以采取較(jiào)方便的易清(qing)洗的💰管道連(lian)接，可不拆卸(xiè)清洗傳感器(qì)。非接觸型電(diàn)極電磁流量(liàng)計附🍓着非導(dao)電膜層，流量(liàng)計仍能工作(zuò)，但若爲高導(dǎo)電層則同樣(yàng)不能工作。
（6）襯(chèn)裏材料的選(xuǎn)擇
　　電磁流量(liàng)計常用襯裏(li)材料（或直接(jiē)與介質接觸(chu)的測量💋管）有(you)☀️氟塑料、聚氨(an)酯橡膠、氯丁(dīng)橡膠和陶瓷(ci)等。近年有采(cai)用高純氧化(huà)鋁陶瓷制成(chéng)襯裏的，但隻(zhi)限中小口徑(jìng)傳感器。氯丁(ding)橡膠和玻璃(li)鋼用于非腐(fu)蝕性或弱腐(fǔ)蝕性液體📧，如(ru)工業用📐水、廢(fèi)污水及弱酸(suan)堿，價格最爲(wei)低廉。氟塑料(liào)具有優良的(de)耐化學腐蝕(shí)性，但耐磨性(xìng)差，不能用于(yú)測量礦漿液(ye)。氟塑料中最(zuì)早應用的是(shi)聚四氟乙烯(xī)，因與測量管(guǎn)間僅靠壓貼(tiē)，無粘結力，不(bú)能用于負♊壓(ya)管道，後開發(fā)各📞種改性品(pin)種，實現注塑(su)成形，與測量(liang)管有較強結(jié)合力，可用于(yú)負壓，聚氨酯(zhi)橡膠有極好(hao)的💛耐磨耗性(xing)，但耐酸堿的(de)腐蝕性較差(cha)。它的耐磨性(xìng)相當于天然(rán)橡膠的10倍，适(shì)用于煤漿、礦(kuang)聚等；介質溫(wēn)度要低🍉于40~60/70℃。氧(yǎng)化鋁陶瓷有(yǒu)極好的耐磨(mó)♉耗性和對強(qiang)酸堿的耐磨(mo)腐蝕性，耐磨(mo)性約爲聚氨(an)酯橡膠的10倍(bèi)，适用于具有(yǒu)腐蝕性的礦(kuang)漿‼️；但性脆，安(ān)裝夾緊時疏(shū)忽易碎，可用(yong)于🔅較高溫度(du)（120~140/180℃）但要防止溫(wen)度劇變，如通(tong)蒸汽滅菌，一(yī)般溫度突變(bian)不能＞100℃，升溫150℃要(yao)有⭕10min時間。
（7）電極(ji)和接地環材(cái)料選擇
1）電極(jí)材料選擇
　　電(diàn)極對測量介(jiè)質的耐腐是(shì)材料首選考(kao)慮的因素；其(qí)次考慮㊙️是♋否(fou)産生鈍化等(deng)表面效應和(he)所形成的噪(zao)聲❤️。
電極耐腐(fu)蝕材料
　　電磁(ci)流量計電極(ji)的耐腐蝕性(xing)要求很高，常(chang)用金屬材料(liào)有含钼耐酸(suan)鋼，哈氏合金(jin)等，幾乎可覆(fu)蓋全部化學(xué)液。此🏃🏻‍♂️外還有(yǒu)适用于漿液(yè)等的低噪聲(shēng)電極，它們是(shì)導電橡膠電(diàn)極、導電氟塑(su)料電極和多(duō)孔性陶瓷電(diàn)極，或包覆這(zhe)些材料的金(jīn)屬電極。在原(yuan)則上電極材(cai)料的選擇應(ying)從使用者借(jiè)鑒該介質在(zài)其他設備的(de)應用實際和(hé)以往的經驗(yàn)來确定。
②避免(miǎn)電極表面效(xiao)應
　　電磁流量(liang)計電極的耐(nai)腐蝕性是選(xuan)擇材料的重(zhong)要因素，但🐉有(yǒu)時候電極材(cái)料對被測介(jiè)質有很好的(de)耐腐蝕性，卻(que)不一定就是(shì)适用的材料(liao)，還要避免産(chan)生電極表面(miàn)效應。電極表(biao)面效應分爲(wei)表🔞面化學反(fǎn)應、電化學和(he)🔞極化現象以(yi)及電極的觸(chu)媒作用三個(gè)方面。化學反(fǎn)應效應如電(diàn)極表面與被(bèi)測介質接觸(chu)後，形成鈍化(hua)膜🏃或氧化層(céng)。他們對耐腐(fu)蝕性能可能(neng)起到積極保(bao)護作用💃，但也(ye)有可能增加(jia)表面接觸電(diàn)阻。例如钽與(yǔ)水接觸就⁉️會(hui)被氧化，生成(chéng)絕緣層。對于(yú)避免或減輕(qing)電極表面效(xiào)應的介質一(yi)電極材料匹(pǐ)配，還沒有像(xiàng)腐蝕性那樣(yàng)有充足的資(zi)料可查，隻有(you)一些有限經(jing)驗，尚待在實(shí)踐中積累。
2）接(jiē)地環材料選(xuan)擇
　　接地環連(lian)接在塑料管(guǎn)道或襯絕緣(yuán)襯裏金屬管(guan)道的流量傳(chuán)感器兩端，其(qi)耐腐蝕要求(qiú)比電極低，可(ke)定期更🎯換。接(jiē)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻地環材料🍉通(tong)常選用耐酸(suan)鋼或哈氏合(hé)金，因體積大(da)從經濟上考(kǎo)慮較少☁️采用(yong)钽、鉑等貴重(zhòng)金屬。因金屬(shu)工藝管道直(zhí)接與流體接(jie)觸，電磁流量(liang)計不需要接(jiē)地環。
3結束語(yǔ)
　　電磁流量計(ji)是酸、堿、鹽溶(rong)液、水、污水以(yi)及泥漿、礦漿(jiāng)📞等介質💯常❌用(yong)🤩的量化手段(duan)及可視化窗(chuāng)口。電磁流量(liàng)計的合理選(xuǎn)型是計量數(shu)💘據真實、準确(que)、可靠的根本(běn)性保證，直接(jie)影響到企業(ye)生産經營的(de)決策速度和(hé)決策水平📱，直(zhi)接關系到企(qǐ)業經濟效益(yi)和社會信譽(yù)。做好電磁流(liu)量計選型工(gong)✍️作是儀表人(ren)孜孜不倦的(de)❄️追求。

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