1概述
　　電(dian)磁流量計 （簡(jian)稱EMF）是利用法(fa)拉第電磁感(gan)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(nian)代初，電磁流(liu)量計實現了(le)工業化應用(yòng)。近年來，在世(shì)界範圍内，電(diàn)磁流量計産(chǎn)量約占工業(yè)流量儀表總(zǒng)數的5％~6．5％。特别💰是(shi)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(liú)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(fan)圍寬，最大可(ke)達3000mm；輸出信号(hào)和被測流量(liàng)成線性，精度(du)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(shi)性液體以及(jí)泥漿、礦漿、紙(zhǐ)漿等流體流(liu)量。電磁流量(liàng)計應用領域(yù)非常廣泛，按(àn)應用場合有(you)♍大口徑、中小(xiǎo)口徑、小口徑(jìng)和微小口徑(jing)之分，其中大(dà)口徑電磁✨流(liu)量🚩計較多應(yīng)用于給排水(shui)、污水處理及(ji)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(ti)或高要求場(chang)所，如測量造(zao)紙工業☂️紙聚(jù)液和黑液🍓、有(you)色冶金業的(de)礦漿、選煤廠(chǎng)的煤漿、化學(xue)工業的強腐(fu)蝕液、鋼鐵工(gong)業高爐風㊙️口(kǒu)冷卻水控制(zhì)、長距離管道(dao)煤的水力輸(shū)送的流量測(ce)量和控制等(děng)，而小口徑和(he)微小口徑常(cháng)應用于醫藥(yào)工業、食品工(gōng)業、生物工程(cheng)等有衛生要(yào)求的場所。
2電(diàn)磁流量計的(de)選型
2.1
　　電磁流(liú)量計的工作(zuò)原理是根據(jù)法拉第電磁(ci)感應定🌈律，導(dǎo)體👈在磁場中(zhong)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(shì)。電動勢的方(fang)向由🈲右手定(ding)✔️則确定。導電(dian)性液體的流(liu)動方向、磁場(chǎng)和感♊應電動(dong)勢的方向三(san)者互相垂直(zhí)。

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

2.2電磁流(liú)量計的選型(xing)
　　電磁流量計(jì)是一種在工(gong)業流程中最(zuì)爲常見的流(liu)量❤️測量儀表(biǎo)，電磁流量計(jì)的穩定與可(ke)靠，對于整個(gè)計量⛱️系統影(ying)響🔞很大。保證(zhèng)電磁流量計(ji)穩定及可靠(kào)🤟的工作，最重(zhòng)要的是選型(xing)。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(quan)符合操作規(gui)㊙️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(jì)在🔞選型中通(tong)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(zui)計的精度等(deng)級高低不同(tong)。精度高的基(jī)本誤差⛷️爲（±0．5％~±2.5％）FS，精(jing)度低的則爲(wèi)（±1．5％~±2．5％）ＦＳ。有些型号電(dian)磁流黾計有(yǒu)更♊高的精度(du)，基本誤差🥰僅(jǐn)（±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(du)、前後置直管(guan)段長度等因(yīn)素。因此在選(xuan)型時應根據(ju)産品樣♍本和(hé)工況✂️條件進(jìn)行💚綜合對比(bǐ)。
　　電磁流量計(ji)測量功能差(cha)别也很大，簡(jian)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(shàng)下限流量報(bao)警、空管喝電(dian)源切斷報👨‍❤️‍👨警(jǐng)、小流量切除(chú)。流量顯示和(hé)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(liàng)計可選多種(zhǒng)串行數字通(tong)✔️信接口，如HART協(xié)議、PROFTBUS、FF現場總線(xian)等。
（2）流速、滿度(du)流量和口徑(jìng)
　　電磁流量計(jì)滿度流量時(shi)液體流速可(kě)在1~10m/s範圍内選(xuǎn)用，範圍比較(jiao)寬。上限流速(sù)在原理上雖(sui)不受限制，但(dàn)通常建議🆚不(bú)超過5m/s，除⛹🏻‍♀️非襯(chèn)🐅裏材料能承(chéng)受液流沖刷(shuā)；實際應用中(zhong)很少超過７m/s，超(chao)過10m/s則更爲罕(han)見。滿度流量(liang)的流速下限(xiàn)一般爲㊙️1m/s，有些(xie)型号🛀電磁流(liu)量計則爲0．5m/s。用(yong)于有易粘附(fu)、沉積、結垢等(děng)㊙️物質的流體(ti)，選用流速不(bu)🚶低于2m/s，最好提(ti)🈲高💋到3~4m/s或以上(shàng)，起到自清掃(sǎo)、防止粘🧡附沉(chen)積等作用。用(yòng)于礦漿等磨(mo)耗性強的流(liu)體，常用流速(sù)應低于2~3m/s，以降(jiàng)低對襯裏和(hé)電極的磨損(sun)💛。在測量接近(jìn)阈值的低電(diàn)導液體，盡可(kě)能選定較低(di)流速（＜0.5~lm/s），因流速(sù)提高流動噪(zào)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(jìng)選型不一定(dìng)與🈚管徑相同(tong)，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(suō)徑處理時，一(yī)❓般不應🌐縮至(zhi)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(shì)被測液體必(bi)須是導電的(de)，不能♻️低于阈(yù)值下限值。電(dian)導率低于阈(yù)值會産生⁉️測(ce)量誤差直至(zhi)不能使用，超(chao)過阈值即使(shi)變化也可以(yǐ)測量，示值誤(wu)差變化不大(dà)，通用型電磁(cí)流量計的阈(yu)值在10-4~（5×10-6）S/cm之間，視(shi)型号🍉而異。使(shǐ)用時還取決(jue)于傳感器🙇‍♀️和(hé)轉換器間流(liu)量信号線長(zhǎng)度及其分布(bù)電容，制造廠(chang)使用說明💔書(shū)中通常規定(ding)電導率相對(duì)應的信号線(xiàn)長度。非接觸(chu)電🐅容耦合大(da)面積電極的(de)儀表則可測(ce)電導率低至(zhi)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(di)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(di)就不能使用(yong)。通常液體電(dian)導率宜比流(liu)🚶量計制造廠(chang)規定的阈值(zhi)至少大一個(ge)數🚩量級。因爲(wei)制造廠儀表(biǎo)規範規定的(de)下限值是在(zai)各種使👉用條(tiao)件較好🈲狀态(tài)下可測量的(de)最低值。是受(shòu)到一些使用(yong)條件限制，如(ru)電導率均勻(yun)性、連接信号(hào)線、外界噪聲(sheng)等，否則會出(chū)現輸出晃⛱️動(dòng)現象等。
（4）液體(tǐ)中含有混入(ru)物
　　混入成泡(pào)狀流的微小(xiao)氣泡仍可正(zhèng)常工作，但測(ce)得㊙️的是含氣(qi)泡體積的混(hùn)合體積流量(liang)；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(shǐ)電🧑🏽‍🤝‍🧑🏻路瞬時👨‍❤️‍👨斷(duan)開，出現輸出(chū)晃動甚至不(bu)能正常工作(zuò)。
　　對含有硬質(zhi)固體顆粒介(jiè)質的計量應(ying)用，應注意對(duì)傳感🤩器襯裏(lǐ)的磨損程度(du)，測量管内徑(jìng)擴大會産生(shēng)附加✔️誤差。這(zhè)種📧場合應選(xuan)用耐磨性較(jiao)好的陶瓷襯(chèn)🈲裏或聚氨酯(zhi)橡膠襯裏⛱️，同(tóng)時建議傳感(gǎn)器安裝在垂(chui)直管道上，使(shǐ)管道磨損均(jun1)勻，消除水平(ping)安㊙️裝下半部(bù)🔴局部磨損嚴(yán)🈲重的缺點。也(yě)可以在傳感(gǎn)器進口端加(jiā)裝噴嘴形護(hu)套，相對延長(zhang)使用期。
（5）附着(zhe)和沉澱
　　測量(liang)易在管壁附(fu)着和沉澱物(wu)質的流體時(shí)，若附着💃🏻的是(shi)👣比液體電導(dǎo)率高的導電(diàn)物質，信号電(dian)勢将被短路(lu)而不能工🔞作(zuò)，若是非導電(diàn)層則應注意(yi)電極的污染(ran)，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(jí)上裝超聲波(bō)換能器，以清(qing)除表面垢層(ceng)，但現已少見(jiàn)；也有暫時斷(duan)開測量電路(lù)，在電極簡短(duan)時間内流過(guò)🌐低壓大電流(liú)，灼燒清除附(fu)着油脂類附(fu)着層。易産生(shēng)附着的場所(suǒ)可提🆚高流速(su)以達🤩到自清(qing)掃的目的，還(hái)🍉可以采取較(jiao)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(dian)極電磁流量(liang)計附着非導(dǎo)電膜層，流量(liang)計仍能工作(zuo)，但若爲高導(dao)電層則同🔴樣(yàng)不能工作。
（6）襯(chen)裏材料的選(xuǎn)擇
　　電磁流量(liang)計常用襯裏(lǐ)材料（或直接(jie)與介質接觸(chù)的測量管）有(you)氟塑料、聚氨(an)酯橡膠、氯丁(dīng)橡膠和陶瓷(cí)等🐉。近年有采(cǎi)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(fu)蝕性液體，如(rú)工業用☎️水、廢(fèi)污水及弱酸(suān)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(yè)。氟塑料中最(zui)早應用的是(shi)聚四氟乙烯(xī)，因❌與測量管(guǎn)🔞間僅靠壓貼(tie)，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(sù)成形，與測量(liàng)管有較強結(jié)合力，可用于(yu)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(chà)。它的耐磨性(xìng)相當于天然(rán)橡膠的10倍，适(shì)用‼️于煤漿、礦(kuàng)聚等；介質溫(wen)度要低于☔40~60/70℃。氧(yǎng)化鋁陶瓷有(you)極好的耐磨(mo)耗性和對強(qiáng)酸堿的耐磨(mo)腐✏️蝕性，耐磨(mo)性約爲聚氨(ān)酯橡膠的10倍(bei)，适用于具有(yǒu)腐蝕性的礦(kuang)漿；但性脆，安(an)裝夾緊時疏(shu)忽易碎，可用(yòng)于較高溫度(dù)（120~140/180℃）但要防止溫(wēn)度劇變，如通(tōng)蒸汽滅菌，一(yi)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(cai)料選擇
1）電極(ji)材料選擇
　　電(dian)極對測量介(jiè)質的耐腐是(shi)材料首選考(kǎo)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(zào)聲。
電極耐腐(fu)蝕材料
　　電磁(cí)流量計電極(jí)的耐腐蝕性(xìng)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(fù)蓋全部化學(xue)液。此外還有(you)适用于漿液(ye)等的低噪聲(shēng)電極，它們是(shi)導電橡膠電(diàn)極、導電氟塑(su)料電極和多(duo)孔性陶瓷電(dian)極，或包覆這(zhe)些☁️材料的金(jin)屬電極。在原(yuán)則上電極材(cai)料的選擇應(ying)從使用者借(jie)鑒該介質在(zai)其他設♋備的(de)應用實際和(he)以往的經驗(yàn)‼️來确定。
②避免(mian)電極表面效(xiao)應
　　電磁流量(liang)計電極的耐(nài)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(jie)質有很好的(de)耐腐蝕♋性，卻(què)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(wèi)表🐕面化學反(fǎn)應、電化學和(he)極化現象以(yǐ)及電極🐇的觸(chu)媒作用三個(gè)方面。化學反(fǎn)應效應如電(dian)極表面與被(bei)測㊙️介質接觸(chù)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(yě)有可能增加(jiā)表面接觸電(diàn)阻。例如钽與(yǔ)水接觸就會(hui)被氧化，生成(cheng)絕緣💁層。對于(yú)避免或減輕(qing)電極表面效(xiao)應的介質一(yi)電極材料匹(pi)配，還沒有像(xiang)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(shi)踐⚽中👨‍❤️‍👨積累。
2）接(jie)地環材料選(xuǎn)擇
　　接地環連(lian)接在塑料管(guǎn)道或襯絕緣(yuan)襯裏金屬管(guǎn)道的流量傳(chuan)🐇感器兩端，其(qí)耐腐蝕要求(qiú)比電極低，可(kě)定期更換。接(jiē)地環🍉材料通(tōng)常選用耐酸(suān)鋼或哈氏合(hé)金，因體積大(dà)從經濟上考(kao)慮較少采用(yong)钽、鉑等貴重(zhong)金屬。因金屬(shu)工藝管道直(zhí)接與流♍體接(jiē)觸，電⁉️磁流量(liang)計不需要接(jie)地環。
3結束語(yu)
　　電磁流量計(ji)是酸、堿、鹽溶(rong)液、水、污水以(yǐ)及泥漿、礦漿(jiang)等介質常用(yong)的量化手段(duan)及可視化窗(chuang)口。電磁流量(liàng)計的🛀合理選(xuǎn)型🥵是計量數(shù)據真實、準确(què)、可靠的根本(ben)性保證，直接(jie)影響到企💜業(yè)生産經營的(de)決策速度和(he)決策水平，直(zhi)接關系到企(qǐ)業經濟效益(yì)和🙇‍♀️社會信譽(yu)。做好電磁流(liú)量計選型工(gong)作是儀表人(ren)孜孜不倦的(de)追求。

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