一、引言
随(sui)着科學技術的(de)發展，電磁流量(liang)計的技術也在(zai)一天比一天進(jin)步，它應用的領(ling)域越來越多，比(bǐ)較🔴的廣泛。特别(bie)是其對液體有(yǒu)比較強的适應(yīng)性，在現代工♉業(yè)生産中，它的應(ying)用範圍尤其廣(guang)，它幾乎是❤️測量(liang)液體流量的首(shǒu)選儀表，如測煤(mei)漿用的煤漿電(dian)磁流量計。
二、流(liú)量測量的意義(yi)
流量測量是一(yi)門迅速發展的(de)技術，爲了滿足(zú)各行各業、各🌈種(zhǒng)工🏃🏻況的各種流(liú)體的流量測量(liàng)需要，儀表👄研究(jiu)機構🤞研究開發(fa)了各☎️種原理的(de)流量計，制造廠(chang)每年都有新型(xing)流量計供應市(shi)場。過去難以解(jiě)決的流量測量(liàng)問題，如今✏️有的(de)獲得了解決。尤(yóu)其是近30年以來(lai)，微電子💘技術、計(jì)算機技術和通(tōng)信技術進入流(liu)量測量儀表，使(shǐ)流量儀表出現(xian)一次飛躍，儀表(biao)🤞的功能更加豐(fēng)富，可靠💋性得到(dào)✨顯著提高，測量(liang)精确度獲得大(da)幅度的提升，于(yú)😘是0.1級科氏力質(zhì)量流量計、精确(què)度優于±0.3%R的🐕電磁(cí)流量計🚩等相繼(jì)問世。據統計，目(mù)前市場上能買(mǎi)到的流量計種(zhǒng)☀️類已達百種以(yǐ)上，各種不同類(lei)型的流量計相(xiàng)互競争，并以各(ge)自特有的優勢(shi)占據着一定的(de)市場份額。直至(zhi)今日，凡是被人(ren)們應用的類型(xing)，都是因爲它們(men)在某些方面🤞有(yǒu)相對優勢，而在(zài)競争中取勝的(de)後起之秀也并(bìng)非十全十美🔞，不(bú)🥰能期望用一種(zhǒng)流量🈲計覆蓋所(suǒ)有的應✏️用領域(yu)。
三、關于電磁流(liu)量計特點、工作(zuo)原理和量程範(fan)圍
（一）電磁流量(liàng)計
能源計量用(yong)流量計往往跟(gen)企業的效益有(yǒu)直接的聯系，是(shi)進行貿易結算(suàn)的依據，進行能(neng)源的科學管理(li)、提高經濟效益(yi)的重要手段。電(diàn)磁流量計圖1（Electromagnetic Flowmeter）是(shi)一種根據法拉(lā)第電磁感應定(dìng)律來測量管内(nèi)導電介質體積(ji)流量的感應式(shi)儀表，采用單片(piàn)機嵌入式技術(shu)，實現數字勵磁(ci)，同時在電磁流(liú)量計上采用CAN現(xian)場總線。它是由(you)直接接觸管道(dao)介質的傳感器(qi)和上端信号轉(zhuǎn)換器兩部分構(gou)成，是基于法拉(la)第電磁感應定(dìng)律工作的，用來(lái)測量電導率大(dà)于5μs/cm的導電液體(tǐ)的流量，同時也(ye)是一種測量導(dǎo)電介質流量的(de)儀表。除了可以(yi)測量一般導電(diàn)液體的流量外(wài)，還可以用于測(ce)量強酸、強堿等(deng)強腐蝕性液體(tǐ)和均勻含有液(yè)固兩相懸浮的(de)液體，如泥漿、礦(kuàng)漿、紙漿等。
（二）電磁流量計(ji)的分類
電磁流(liú)量計的種類：一(yi)體式、插入式、分(fen)體式。
效驗方法(fǎ)：管道标定。
工作(zuò)原理：是根據法(fa)拉第電磁感應(ying)原理，再與測量(liàng)管軸👈線和磁🛀🏻力(lì)線相垂直的管(guǎn)壁上安裝了一(yi)對檢測電👉極，當(dāng)導電液體😄沿測(ce)量管軸線運動(dòng)時，導電液體切(qiē)割🧑🏾🤝🧑🏼磁力線🈲産生(shēng)感👅應電勢。主要(yào)有在線和離線(xiàn)校驗兩種。
在線(xiàn)校驗：采用外夾(jia)式超聲波流量(liang)計對電磁流量(liang)計測量的管道(dào)進行比對校驗(yàn)，驗證電磁流量(liang)計是否偏差過(guò)大。這種方😍法精(jīng)度偏低，隻能定(ding)性的判定結果(guǒ)。
離線檢驗：就是(shì)在标定裝置上(shang)進行檢驗，一般(bān)介質爲水。标定(ding)裝置有容積式(shì)标準裝置、稱重(zhòng)式标準裝置兩(liang)大類。通過标定(ding)👣就可以正确得(dé)出被測的電磁(cí)流量計精度了(le)。
按流量傳感器(qì)與管道連接方(fang)式分類，有螺紋(wen)連接(油🌍任⛷️連接(jie)的高壓電磁流(liú)量計)、夾持型(電(diàn)磁流量計)、法蘭(lan)型、衛生型(電磁(ci)流量計)、插入型(xíng)(電磁流量計)。按(àn)轉換器與傳感(gan)器組裝方式分(fèn)類，有分體型和(hé)一體型。
按流量(liàng)傳感器電極是(shi)否與被測液體(ti)接觸分類，有接(jiē)觸型和非接觸(chù)型。
按流量傳感(gǎn)器結構分類，有(yǒu)短管型和插入(rù)型（電磁流量計(jì)）。
按用途分類，有(yǒu)防侵水型、防爆(bào)型電磁流量計(jì)、衛生型、通用型(xing)和用于明渠流(liú)量測量的潛水(shui)型（明渠流量計(ji)）。
電磁流量計按(an)激磁電流方式(shì)分爲直流激磁(ci)，交流激磁🏃♀️，低頻(pín)矩形波激磁，雙(shuāng)頻激磁。
電磁流(liú)量計按輸出信(xin)号連接和激磁(ci)(或電源)連線制(zhì)式分爲四線制(zhì)，二線制。
電磁流(liu)量計是應用導(dao)電體在磁場中(zhōng)運動産生感應(yīng)電動勢，而感應(ying)電動勢又和流(liu)量大小成正比(bǐ)，通過測電動勢(shi)來反映管道流(liu)量的原理而制(zhì)成的。其💃🏻測量精(jing)🧑🏾🤝🧑🏼度和靈🔱敏度都(dou)較高。工業上多(duo)用以測量水、礦(kuang)漿等介質的流(liu)量。可測最大管(guan)徑達2m，而且壓損(sǔn)極🛀小。但導電率(lü)低的介質，如氣(qi)體、蒸汽等則不(bú)能應用。
電磁流(liú)量計造價較高(gao)，且信号易受外(wai)磁場幹擾，影響(xiang)🔞了🚩在工業管流(liú)測量中的廣泛(fàn)應用。爲此，産品(pǐn)在不斷改進更(geng)新，向微🔞機化發(fa)展。
在現代工業(ye)生産中，流動工(gōng)質的溫度、壓力(lì)等運行參數不(bu)㊙️斷提高，在高溫(wēn)高壓的情況下(xià)，由于材質和結(jie)構等方面的原(yuan)因，直接式質量(liang)流量計的應用(yong)遇到困難，而間(jian)接式質量☂️流量(liàng)計由于密度計(ji)受濕度和壓力(li)适㊙️用範圍的限(xiàn)制，往往也不好(hao)實際應用。因此(ci)，在工業生🚶♀️産中(zhong)廣泛采🔴用的是(shì)溫度壓力補償(chang)式🧑🏽🤝🧑🏻質量流量計(jì)。可把它看作一(yī)種間接式質量(liang)流量計，不是配(pei)用🌈密度計，而是(shì)利用溫度、壓力(lì)與密度間的關(guān)系，用溫度、壓力(li)信号經函數運(yùn)算爲密💛度信号(hao)，與容積流量相(xiang)乘而得到🌈質量(liàng)流量.目前溫度(du)、壓力補償式質(zhi)量流量計🔴雖已(yi)實用化，但當被(bèi)測介質參數變(biàn)化範圍很大或(huò)很迅速時，正确(què)地補償将很困(kùn)難♋或不可能，因(yīn)此進一步研究(jiū)在實際生産中(zhong)适用的✨質量流(liú)量計和密度計(ji)還是一個課題(tí)。
（三）電磁流量計(jì)的工作原理
電(dian)磁流量計測量(liang)原理是基于法(fa)拉第電磁感應(ying)定律。流量計🔴的(de)流量管内壁襯(chen)上了絕緣材料(liao)，是一種非導磁(cí)合金短管。兩隻(zhī)電極沿着管徑(jìng)方向穿通管壁(bi)從而🔴固定在測(cè)量管上。它的電(diàn)極頭🏃♂️與襯裏内(nei)表面基本上是(shì)齊平的。曆次線(xian)圈由雙向方波(bo)脈沖勵✊磁時，将(jiang)在與測量管軸(zhóu)線垂直的方向(xiang)上産生一磁通(tōng)量密度爲B的工(gōng)作磁場。這個時(shi)候，如果具有一(yī)定電導率的流(liú)體經過測量管(guan)時，将會切割磁(ci)力線感應出電(diàn)動勢E。電動勢⭐E與(yǔ)磁通量彌補B成(cheng)正比關系，測量(liang)管内徑d與平均(jun)流速v的乘積。電(diàn)動勢E（流量信号(hao)）由電極檢測出(chū)并通過電纜送(song)至轉換器。轉換(huàn)器将接收到的(de)流量信号放大(da)進行處理後，即(ji)可顯示流體流(liu)量，同時能輸出(chu)脈沖，模拟電流(liu)信号，用于流量(liang)的調節和控制(zhi)。
E=KBdv，式中：E-電極間的(de)信号電壓(v)；B-磁通(tōng)密度(T)；d-測量管内(nèi)徑(m)；V-平均🐇流速(m/s)。K，d爲(wèi)常👣數，由于勵磁(cí)電流是保持恒(heng)流的，故B也✌️是常(cháng)數，則由E=KBdv可🔴知，體(ti)積流💜量Q與信号(hao)電壓E成正比，即(jí)流速感應的信(xìn)号電壓E與體積(jī)Q成線性關系。因(yin)此隻要測量出(chū)🚶E就可以确🏃♂️定流(liú)量Q，這就是電磁(cí)📱流量計的⁉️基本(ben)工作原理。
該電(diàn)磁流量計的工(gong)作原理可以如(rú)下圖2所示：
（四）電磁流(liú)量計的量程範(fan)圍
一般工業用(yòng)電磁流量計被(bei)測介質流速以(yǐ)2-4m/s爲宜，在特殊情(qíng)況下，最低流速(sù)應不小于0.2m/s，最高(gāo)應不大于8m/s。若介(jiè)質中含有固體(tǐ)顆粒，爲防止襯(chèn)裏和電極的過(guò)分磨擦，常用流(liu)速應小于3m/s，對于(yu)電磁流量計粘(zhān)滞流體，流速可(ke)選擇大于2m/s，較大(da)的流速有助于(yu)自動消除電極(ji)上附着的粘滞(zhì)物的作用，有利(lì)于提高測量精(jīng)度。
四、電磁流量(liàng)計流量時易産(chǎn)生誤差的原因(yīn)及解決辦法
1.精(jīng)度等級。流量計(jì)在規定的流量(liàng)範圍内精度等(deng)級、最💋大🧡允許誤(wu)差應符合表1的(de)規定。流量計誤(wu)差表示使用相(xiàng)對示值誤差。
2.引(yǐn)用誤差。對于用(yòng)于瞬時流量指(zhi)示的流量計誤(wu)差表示也可使(shi)用引用誤差，其(qí)最大允許誤差(cha)系列應符合表(biǎo)1規定，其檢定📞結(jié)果的标書中不(bu)再給出準确等(děng)級，而💞使用其最(zuì)大允♋許誤差表(biao)示，且還應在最(zui)大允許誤差後(hou)标注FS，如🈲±0.5%FS。
3.誤差表(biao)示方法和選取(qu)原則。在一台流(liú)量計的一次檢(jiǎn)定🔞中，應按😘照精(jing)度等級和引用(yòng)誤差之中的一(yi)種給出流量計(jì)誤差表示方法(fa)；對于使用相對(duì)示值誤差和引(yǐn)用誤差組合表(biǎo)示誤差的流量(liang)計，一次檢定中(zhong)也應統一使用(yòng)一種方法表示(shi)其誤差。
4.重複性(xìng)。流量計的重複(fu)性不得超過相(xiang)應精度等級規(guī)定🌈的㊙️最👈大允許(xǔ)誤差絕對值的(de)1/3。電磁測量計的(de)局限性在于其(qí)傳感器輸出的(de)訊号比較微弱(ruo)，隻有幾微伏到(dào)幾毫伏的電壓(yā)，這就說明了在(zai)🔞安裝電磁流🌈量(liàng)計時要具備很(hen)高的技術，同時(shí)被測介質與周(zhou)圍環境對電磁(ci)流量計的測量(liàng)精度也有很大(dà)的影響。
不同的(de)介質對電磁流(liú)量計測量會有(you)誤差，對現實工(gōng)況條件👈下🧑🏽🤝🧑🏻流量(liang)的修定方法，當(dāng)前瞬時流量爲(wei)Q1，K系數爲K1時，要調(diào)整當前流量，可(ke)以通過修改當(dāng)前K系數📐來實現(xian)，當實際想要的(de)流量爲Q2時，就需(xu)要修改當前♍K系(xì)數K1的值。
假定新(xīn)的K系數值爲K2，K2就(jiu)等于實際想要(yao)的流量Q2除以瞬(shùn)時流量爲Q1，乘以(yi)當前的k系數K1。
即(jí)：K2=(Q2/Q1)*K1
例：表上顯示當(dang)前瞬時流量爲(wei)Q1=3.1821，表内K系數K1=0.831(各個(ge)表不同，實際❤️想(xiǎng)要的流量Q2=3.8258，則可(kě)以通過修改K1來(lái)得到實際想要(yào)的流量即：K2=(Q2/Q1)*K1=（3.8258/3.1821)×0.831=0.999，将得(de)到的K2，重新輸入(ru)表中，替代原來(lai)🔞的K1，将得到新的(de)瞬時流量Q2。
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