電磁流量計的選擇與正確使用

一、電磁流量計的工作原理

電磁流量計的測量原理是基于法拉第電磁感應定律（如圖1所示）。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定導電率的流體流經測量管，將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內徑D與平均流速V的乘積，電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后，可顯示瞬時流量、總量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的控制或調節。

電動勢公式為

E = 4BQ/（πD）

式中：E― 感應電動勢；B― 磁感應強度；Q― 流量；D― 流量計的公稱通徑。

二、電磁流量計的結構、分類與選擇

電磁流量計由電磁傳感器和電磁流量轉換器兩大部分組成。

按其轉換器的功能分為基型和漿液型兩大類。基型適用于一般過程的檢測， 配用傳感器口徑為DN15~DN2400；漿液型適用于礦漿、紙漿及糊狀液的測量，配用傳感器口徑為DN15~DN600。

按基型和漿液型與傳感器的組成可分為一體型流量計（轉換器與傳感器組成一體）或分離型流量計（轉換器與傳感器分離安裝）。一體型流量計公稱通徑僅限于DNl5~DN400，分離型流量計則包括所有通徑。一體型流量計可直接安裝在管道上，分離型流量計可以安裝在特定的墻上或儀表盤上。

按安裝場所不同，電磁流量計可分為普通型電磁流計和防爆型電磁流量計。

各種型號電磁流量計的流量和總量的輸出、顯示、報警、參數編程、通訊等功能以及計算機接口形式基本相同。典型的網絡連接如圖2所示。網絡連接是通過一條通訊總線實現多臺電磁流量計與計算機之間的通訊。電磁流量計把所測量到的流量信號轉換成數字信號發送出去，采用MODBUS協議，網絡上可以連接多臺儀表。

三、電磁流量計的主要性能及特點

1.結構簡單可靠，無可動部件，無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體阻塞現象，直管段要求較低。
2.無機械慣性，響應快速，穩定件好，可應用于自動檢測和程控系統。
3.可用于各種強酸、強堿和鹽溶液等腐蝕性流體的測量，相對于渦輪和渦街流量計，不受流體密度、黏度、溫度、壓力和電導率的影響。
4.流量范圍寬（30 :1），有些廠家的產品甚至可以達到1500:1，而且起始測量流速小至約0.2m/s。
5.目前的電磁流量計多采用智能化設計，能顯示介質流向及空管信號、具有切除小信號遷移功能。
6.可以通過電話組網，達到遠程控制。

四、電磁流量計使用中的注意事項

1.對測量介質的要求：

（1）被測流體介質用必須具有導電性；
（2）被測流體介質必須充滿管道；
（3）被測流介質必須均勻。

2.安裝要求：

（1）應保證傳感器上游至少有5D（管道內徑）的直管段，如上游有全開的閘閥門或調節閥，則流量計上游直管段的長度應增加到10D；流量計下游側直管段一般應大于3D；
（2）儀表安裝場所的磁場應小于400A/m；
（3）易受陽光暴曬的地方應當增加遮蓋設施，同時防止腐蝕性液體滴漏對儀表造成的損害；
（4）可靠測量中最重要的是電極的安裝，不同廠家的產品要求不同，如開封廠生產的E-mag型要求電極完全浸在液體中，而義烏生產的YYD型則要根據管道的內徑、管壁、過度法蘭的長度計算。具體的安裝方式可參照出廠說明書進行。

五、現場使用

為了適應新時期供水的需要，我廠近幾年在供水管網上安裝了5臺開封廠生產的E-mag型電磁流量計，根據實際運行情況，與普通類型水表相比，該流量計有以下優點：

1.準確度可靠，數據的穩定性好，避免了以前因普通水表計量誤差與客戶之間造成的糾紛，提高了生產效率。

表1

2.現場安裝的要求低，普通水表對現場安裝在管線上的前后直管段有嚴格的要求，而電磁流量計則不然，表1給出了三種普通水表及電磁流量計在相同的管線上不同直管段下的瞬時流量，從表中可以看出電磁流量計對直管段的要求低。

3.電磁流量計的結構簡單，對水質的要求低。因為油區水質的pH值高（大約在8.4-8.9之間），雜質較多導致許多水表在長期使用后表體內腐蝕，堵塞過濾網，從而導致計量誤差，而電磁流量計內部無轉動部件，不存在因機械磨損或雜質堵塞等造成計量不準的現象，使儀表的故障降低，維修費減少，節約了大量的成本開支。