西森带您认识智能电磁流量计

    智能电磁流量计是20世纪60年代随着电子技术发展而迅速开发的新型流量测量仪表。它是根据法拉电磁感应定律制成，用于其独特的优点，目前已广泛应用于工业各种导电液体的测量。近些年来，某钢选用了多家公司生产的电磁流量计（其中有广州西森自动化控制设备有限公司的污水流量计、水流量计、电磁流量计），主要用于冶炼、轧钢系统给排水的流量测量，使用效果良好，深受现场使用、维护有员的好评。现根据电磁流量计的原理、特点，将其选型、安装时的注意事项作一简单探讨。

一、智能电磁流量计的工作原理及测量特性

1．电磁流量计的工作原理
    电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈有双方波脉冲励磁时，有一磁通量密度为B的工作磁场垂直作用于测量管道的轴线方向上，当具有一定电导率的流体流经测量管时，将切割磁力线，感应出电动势E，电动势E正比于磁通量密度B、测量管内径d与平均流速v的乖积，电动势E（流量信号）由电极检出，并通过电缆送至转换器，转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。E=kBdV，式中：E—为电极间信号电压（V）；B—磁通密度（T）；d—测量管内径（m）；V—平均流速（m/s）。式中k，d为常数，由于励磁电流是恒流的，故B也是常数，则由E=kBdV可知，体积流量Q与信号电压E成正比，即流速感应的信号电压E与体积流量Q成线性关系。可见，只要测量出E就可以确定Q，这就是电磁流量计的基本工作原理。
2．电磁流量计的测量特性
  电磁流量计进行流体测量时，有众多的特点，现归纳如下：
  1）其测量不受流体温度、粘度、密度、压力和电导率变化的影响；
  2）可输出与流量成正比的线性模拟信号或频率信号，测量范围广，由于直接进行电测量，响应速度快；
  3）可以测量正、反方向液体流量而不损害流量计；

  4）选用不同的电极和衬里，可以达到抗腐蚀的要求，可用于强酸高碱等腐蚀性流体的测量；
  5）测量管内无活动及阻流部件，无压损、不堵塞；
  6）仪表的密封好，不会发生滴漏现象，高低压工况场合均极为可靠，对直管段要求较低；
  7）不产生流量检测所造成的压力损失，节能效果好；
  8）流量范围大，口径范围宽；
  9）仪表耐冲击、耐振性良好。

二、电磁流量计的选型与安装
    众所周知，要做到用好仪表，首先要选好仪表。根据测量对象、测量介质参数和工作条件选择流量计的类型、规格和安装方式，是仪表选型的最主要环节。电磁流量计有许多优点，但若选型、安装、使用不当，将会引起误差增大，示值不稳定，甚至表体损坏。合理选用与正确安装电磁流量计，对保证测量准确度、延长仪表的使用寿命都很重要。下面就是电磁流量计的选型与安装条件应注意的事项做简单介绍。
1、电磁流量计的选型
  1）根据流体温度、硬质颗粒含量和颗粒大小来选用不同内衬的电磁流量计；
  2）量程要适合工艺实际，一是为保证测量精度，二是测量上限要考虑仪表内衬磨损，测量下限要考虑检测器信号噪比；
  3）流体中如含有铁砂等磁体，就会扰乱仪表磁场而产生误差；
  4）流体内颗粒可能会撞击电极而形成尖峰噪声，影响流量计指标稳定性，在这种情况下可以采用多孔陶瓷或导电橡胶覆盖电极的电磁流量计；
  5）若流体出现沉淀物或有结瘤现象，就会引起电极处被异物覆盖或结瘤，而造成电磁流量计零点变动，这时应选用特殊的电极以消除这种影响。据悉目前国外有在电极上加超速波的方法来消除电极上的沉淀或结瘤物；
  6）注意电磁流量计适应的流体压力范围（一般为-0.080～4.00MPa），流体压力不得超过铭牌上规定的最高工作压力。压力过高会缩短电极寿命，过低则可能导致衬里脱落；
  7）流体含有汽泡时，所测流量为包括汽泡体积流量。
2、电磁流量计的安装
  1）电磁流量计的安装地点应尽可能远离大型电机、变压器等强电磁源，因为这样会影响电磁流量计的磁场或信号电压；
  2）尽量在垂直管道上安装，流体从下而向上流，如要在小平管道上安装，电极必须在水平方向，而不能在垂直方向，仪表之后应有上行管道以保证流体满管；
  3）为保证测量精度和减少干扰，要求转换器尽可能靠近传感器安装，二者之间的电缆有效长度秘流体电导率和现场电器干扰等因素有关，一般不能超过80m；
  4）安装时要防止对工艺管道增加过大应力，特别是高温高压管道上，如无法避免，应安装弯管以释放应力；
  5）在仪表前后安安装截止阀以方便仪表安装拆卸；
  6）若传感器安装在水下或易受水淹的场所，须在接线盘内用封胶填塞、封灌；
  7）在被测流体严重污染的情况下，电磁流量计应安装在旁路管道上，这样可以不需要中断现场运行而进行清洗；
  8）电磁流量计的测量精度与接地效果关系极大，因此，必须采用正确的接地方法，传统接地电阻必须小于8∩；
  9）不能为了安装方便而损环仪表部件。
 

三、结束语
    电磁流量计适用于各种导电液体的流量检测，是流量检测工程中的必备仪表，近年来，随着国内相关行业自动化技术水平要求的不断提高，电磁流量计得到了越来越普遍的应用和推广。正确地选择和安装仪表，是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。不论其如何发展，如果选型及安装不当，不仅无法发挥其优越性，还会经企业带来损失，给人们造成怀疑和误解，从而会阻碍电磁流量计的应用与推广。因此，在工程应用中，电磁流量计的正确选型及安装是极为重要的两个环节，必须引起我们的高度重视。