1概述
　　電(dian)磁流量計(ji) （簡稱EMF）是利(li)用法拉第(di)電磁感應(ying)定律制成(cheng)的一種測(ce)量導電液(ye)體體積流(liu)量的流量(liang)計。20世紀50年(nian)代初，電磁(ci)流量計實(shi)現了工業(ye)化應💋用。近(jin)年來，在世(shi)界範圍内(nei)，電磁流量(liang)計産量約(yue)占工業流(liu)量儀表總(zong)數的5％~6．5％。特别(bie)是近幾年(nian)，該數值比(bi)例呈逐年(nian)上升趨勢(shi)。電磁流量(liang)計作爲工(gong)業流量測(ce)量儀🈲表的(de)一種，其具(ju)有諸多優(you)點，如壓損(sun)極小☁️；可測(ce)流量範圍(wei)大；适用的(de)工業管徑(jing)範圍寬，最(zui)大可達3000mm；輸(shu)出信号和(he)被測流量(liang)成線性，精(jing)度較高；可(ke)測量電導(dao)率衾5ns/cm的酸(suan)、堿、鹽溶🐅液(ye)、水、污水、腐(fu)蝕性液體(ti)以及泥漿(jiang)、礦漿、紙漿(jiang)等流體流(liu)量。電磁流(liu)量計應用(yong)領域非常(chang)廣泛，按應(ying)用場合有(you)大口徑、中(zhong)小口徑、小(xiao)口徑和微(wei)小口徑之(zhi)分，其中大(da)口徑電磁(ci)🏒流量計較(jiao)多應用于(yu)給排水、污(wu)水處理及(ji)油氣田注(zhu)水等工程(cheng)，中小口徑(jing)常應用于(yu)固液雙相(xiang)等難測流(liu)體或高要(yao)求場所，如(ru)測量造紙(zhi)工業紙聚(ju)液和黑液(ye)👅、有色冶金(jin)業的礦漿(jiang)、選煤廠的(de)煤漿、化學(xue)工業的強(qiang)腐蝕液、鋼(gang)鐵🔞工業高(gao)爐風口冷(leng)卻水控制(zhi)、長距離管(guan)道煤的水(shui)力輸送的(de)流量測量(liang)和控制等(deng)，而小口徑(jing)和微小口(kou)徑常應用(yong)于醫藥工(gong)業、食🌈品工(gong)業、生物工(gong)程等有衛(wei)生要求的(de)場所。
2電磁(ci)流量計的(de)選型
2.1
　　電磁(ci)流量計的(de)工作原理(li)是根據法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)，導‼️體🔞在磁(ci)場中運動(dong)時切割磁(ci)力線，在導(dao)體的兩端(duan)産生感應(ying)電動勢，如(ru)圖1所示。電(dian)動勢的方(fang)向由🚶右手(shou)定則确定(ding)🏃。導電性❤️液(ye)體的流動(dong)方向、磁場(chang)和感🔴應電(dian)動勢的方(fang)向三者互(hu)相垂⛷️直。

電磁流量(liang)計計算公(gong)式爲：
E=kBDn（1）
式中(zhong)：
E爲感應電(dian)動勢，即流(liu)量信号，Ｖ；
k爲(wei)系數；
K爲磁(ci)感應強度(du)，Ｔ；
Ｄ爲測量管(guan)内徑,m；
n爲液(ye)體平均流(liu)速，m/s；
設：液體(ti)體積流量(liang)爲qn，

2.2電磁流(liu)量計的選(xuan)型
　　電磁流(liu)量計是一(yi)種在工業(ye)流程中最(zui)爲常見的(de)流😄量測量(liang)儀表，電磁(ci)流量計的(de)穩定與可(ke)靠，對于整(zheng)個計量🛀🏻系(xi)統影響很(hen)大。保證電(dian)磁流量計(ji)穩定及可(ke)靠的工作(zuo)，最重要的(de)是選型。一(yi)台不适合(he)☀️測量工況(kuang)的電磁流(liu)量計，即使(shi)在日常使(shi)用中完全(quan)符合操作(zuo)規範，頻繁(fan)精細的保(bao)養維護，也(ye)無法避免(mian)頻繁的故(gu)障。電磁流(liu)量計在選(xuan)型中通常(chang)應注意以(yi)下７大要素(su)；
（1）精度等級(ji)和功能
　　電(dian)磁流最計(ji)的精度等(deng)級高低不(bu)同。精度高(gao)的基本誤(wu)差爲（±0．5％~±2.5％）FS，精度(du)低的則爲(wei)（±1．5％~±2．5％）ＦＳ。有些型号(hao)電磁流黾(mian)計有更高(gao)的精度，基(ji)本誤差僅(jin)（±0.2％~±0.3％）R,但有嚴格(ge)的安裝要(yao)求和參比(bi)條件，例如(ru)環境溫度(du)、前後置直(zhi)管段🤩長度(du)等因素。因(yin)此在選型(xing)時應根據(ju)産品樣本(ben)和工況條(tiao)件進行🏃綜(zong)合對比。
　　電(dian)磁流量計(ji)測量功能(neng)差别也很(hen)大，簡單的(de)隻是測量(liang)⭕單向流量(liang)，輸出模拟(ni)信号至控(kong)制系統或(huo)顯示儀表(biao)；多功能的(de)有測雙向(xiang)流、量程切(qie)換、上下限(xian)流量報警(jing)、空管喝電(dian)源切斷報(bao)警、小流🈲量(liang)切除。流量(liang)顯示和總(zong)量計算、自(zi)動核對和(he)故障自診(zhen)斷、與上位(wei)機通信和(he)運動組态(tai)等。電磁流(liu)量計可選(xuan)多種串行(hang)數字通信(xin)接口，如HART協(xie)議、PROFTBUS、FF現場總(zong)線等。
（2）流速(su)、滿度流量(liang)和口徑
　　電(dian)磁流量計(ji)滿度流量(liang)時液體流(liu)速可在1~10m/s範(fan)圍内選㊙️用(yong)，範圍比較(jiao)寬。上限流(liu)速在原理(li)上雖不受(shou)限制，但通(tong)常建議不(bu)超過5m/s，除非(fei)襯裏材料(liao)能承受液(ye)流沖刷；實(shi)際應用中(zhong)很🈲少超過(guo)７m/s，超過10m/s則更(geng)爲罕見。滿(man)度流量的(de)流速下限(xian)一般爲1m/s，有(you)些型号電(dian)磁流量計(ji)則爲0．5m/s。用于(yu)有易粘附(fu)⛱️、沉積、結垢(gou)等🍉物質的(de)流體，選用(yong)流速不❤️低(di)于2m/s，最好提(ti)高到3~4m/s或以(yi)上，起到自(zi)清掃、防止(zhi)粘附沉🆚積(ji)等作用👉。用(yong)于礦漿等(deng)磨耗性強(qiang)的流體，常(chang)用流速🈲應(ying)低于2~3m/s，以降(jiang)低對襯裏(li)和電極的(de)磨損。在🥰測(ce)量接近阈(yu)值的低電(dian)導液體，盡(jin)可能選定(ding)較低流速(su)（＜0.5~lm/s），因💁流速提(ti)高流動噪(zao)聲會増加(jia)，而出現輸(shu)出晃動現(xian)象。
電磁流(liu)鼠計口徑(jing)從10mm~3000mm不等。電(dian)磁流量計(ji)口徑選型(xing)不一定與(yu)管徑♈相同(tong)，具體應根(gen)據流景範(fan)圍結合選(xuan)型樣本👣進(jin)行确定🔴。通(tong)常按流蟥(huang)範圍可進(jin)行縮徑或(huo)同☁️徑選擇(ze)，當采用縮(suo)徑處理時(shi)，一般不應(ying)縮至管徑(jing)1/2以❗下。
（3）液體(ti)電導率
　　選(xuan)用電磁流(liu)量計的前(qian)提是被測(ce)液體必須(xu)是導電的(de)，不能低于(yu)阈值下限(xian)值。電導率(lü)低于阈值(zhi)會産生✂️測(ce)量👨‍❤️‍👨誤差直(zhi)至不能使(shi)用，超過阈(yu)值即使變(bian)化也可以(yi)測量，示值(zhi)誤差變化(hua)🍉不大，通用(yong)型電磁流(liu)量計的阈(yu)值在10-4~（5×10-6）S/cm之間(jian)，視型号而(er)異。使用☂️時(shi)還取決于(yu)傳感器和(he)轉換器間(jian)😄流量信号(hao)線長度及(ji)其分布電(dian)容，制造♍廠(chang)使用說明(ming)書🧑🏽‍🤝‍🧑🏻中通常(chang)規定電🌏導(dao)率相對應(ying)的信号🈲線(xian)長度。非接(jie)觸電🐅容耦(ou)合⚽大面積(ji)電極的儀(yi)表則可測(ce)電導率低(di)至5×10-8S/cm的液體(ti).
　　工業用水(shui)及其水溶(rong)液的電導(dao)率＞10-4S/cm,酸、堿、鹽(yan)液的電導(dao)率在🙇🏻10-4~10-1S/cm之間(jian)，計量不存(cun)在問題，低(di)度蒸餾水(shui)爲10-5S/cm也不存(cun)在問題。石(shi)油制品和(he)有機溶劑(ji)電導率過(guo)低就不能(neng)使用。通常(chang)液體電導(dao)率宜比流(liu)量計制造(zao)廠規定的(de)🐉阈值至少(shao)大一個數(shu)量級。因爲(wei)制造廠儀(yi)🏃🏻‍♂️表規範規(gui)定的下限(xian)值是在各(ge)種使用條(tiao)件較好狀(zhuang)态下可測(ce)量的最低(di)值。是受到(dao)一些使用(yong)條件限制(zhi)，如電導率(lü)均勻性、連(lian)接信号線(xian)、外界噪聲(sheng)等，否則會(hui)出現輸出(chu)晃動現象(xiang)等。
（4）液體中(zhong)含有混入(ru)物
　　混入成(cheng)泡狀流的(de)微小氣泡(pao)仍可正常(chang)工作，但測(ce)得的是含(han)氣泡體積(ji)的混合體(ti)積流量；如(ru)氣體含量(liang)增加到形(xing)成彈（塊）狀(zhuang)流，因電極(ji)可能被氣(qi)體蓋住使(shi)電路瞬時(shi)斷開，出🔞現(xian)輸出晃動(dong)甚至不能(neng)🤩正常工作(zuo)。
　　對含有硬(ying)質固體顆(ke)粒介質的(de)計量應用(yong)，應注意對(dui)傳感器襯(chen)裏的磨損(sun)程度，測量(liang)管内徑擴(kuo)大會産生(sheng)附加📱誤差(cha)。這種✉️場合(he)應選用耐(nai)磨性較好(hao)的陶瓷襯(chen)裏或聚氨(an)酯橡㊙️膠襯(chen)裏🔞，同時建(jian)議傳感器(qi)安裝在垂(chui)直管道上(shang)🔅，使管道磨(mo)損均勻，消(xiao)除水平安(an)裝下半部(bu)💋局部磨損(sun)嚴重的缺(que)點。也可以(yi)在傳感器(qi)進口端加(jia)裝噴嘴形(xing)護👅套，相對(dui)延長使用(yong)期。
（5）附着和(he)沉澱
　　測量(liang)易在管壁(bi)附着和沉(chen)澱物質的(de)流體時，若(ruo)附着的是(shi)比液體電(dian)導率高的(de)導電物質(zhi)，信号電勢(shi)将被✔️短路(lu)而不能工(gong)作，若是非(fei)導電層則(ze)應注意電(dian)極的污染(ran)，譬如選用(yong)🚶不易附着(zhe)尖形或半(ban)球形突出(chu)電極、可更(geng)換式電極(ji)、刮刀式清(qing)垢電極等(deng)。
國外産品(pin)曾有電極(ji)上裝超聲(sheng)波換能器(qi)，以清除表(biao)面垢層，但(dan)現已少見(jian)；也有暫時(shi)斷開測量(liang)電路，在電(dian)極簡短時(shi)間内流過(guo)低壓大電(dian)流，灼燒清(qing)除附着油(you)🌈脂類附着(zhe)層。易産生(sheng)附着的場(chang)所可提⛷️高(gao)流速以達(da)到自清掃(sao)的目的，還(hai)可以采取(qu)較方便的(de)😘易清洗的(de)管道連接(jie)，可🤞不拆卸(xie)清洗傳感(gan)器。非接觸(chu)型電極電(dian)💁磁流量計(ji)附着非導(dao)電膜層，流(liu)量計仍能(neng)工作，但若(ruo)爲高導電(dian)層則同樣(yang)不能工作(zuo)。
（6）襯裏材料(liao)的選擇
　　電(dian)磁流量計(ji)常用襯裏(li)材料（或直(zhi)接與介質(zhi)接觸的☁️測(ce)🏒量管）有氟(fu)塑料、聚氨(an)酯橡膠、氯(lü)丁橡膠和(he)陶瓷等🔞。近(jin)年🏃‍♀️有采用(yong)高純氧化(hua)鋁陶瓷制(zhi)成襯裏的(de)，但隻限中(zhong)小口徑傳(chuan)感器。氯丁(ding)❄️橡膠和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼玻(bo)璃鋼用于(yu)非腐蝕性(xing)或弱腐🏃蝕(shi)性液體✂️，如(ru)工業用水(shui)、廢污水及(ji)弱酸堿，價(jia)格最爲低(di)廉。氟塑料(liao)具有優良(liang)的耐化學(xue)腐蝕性，但(dan)耐磨性差(cha)，不⚽能用于(yu)測量礦漿(jiang)液。氟塑料(liao)中最早應(ying)用的是聚(ju)四氟乙烯(xi)，因💰與測量(liang)管間僅靠(kao)壓貼，無粘(zhan)結力，不能(neng)用于負壓(ya)管道，後開(kai)發各種改(gai)性品種，實(shi)現注塑成(cheng)形，與測量(liang)管有較強(qiang)結合力，可(ke)用于負👄壓(ya)，聚氨酯橡(xiang)膠有極好(hao)的耐磨耗(hao)性，但耐酸(suan)堿的腐㊙️蝕(shi)性較差。它(ta)的耐磨性(xing)相當☔于天(tian)然橡膠的(de)10倍，适用❓于(yu)煤🔞漿、礦聚(ju)等；介質溫(wen)度要低于(yu)40~60/70℃。氧化鋁陶(tao)瓷有極好(hao)的耐磨耗(hao)性和對強(qiang)酸堿的耐(nai)磨腐蝕🔅性(xing)，耐磨性約(yue)爲聚氨酯(zhi)橡膠的🔞10倍(bei)，适用于具(ju)有腐蝕性(xing)的礦漿；但(dan)性脆，安裝(zhuang)夾緊時⚽疏(shu)忽易碎，可(ke)用于較高(gao)溫度（120~140/180℃）但👈要(yao)防止溫度(du)♍劇變，如通(tong)蒸汽滅菌(jun)，一般溫度(du)突變不能(neng)＞100℃，升溫150℃要有(you)10min時間。
（7）電極(ji)和接地環(huan)材料選擇(ze)
1）電極材料(liao)選擇
　　電極(ji)對測量介(jie)質的耐腐(fu)是材料首(shou)選考慮的(de)因素；其次(ci)考慮是否(fou)産生鈍化(hua)等表面效(xiao)應和所形(xing)成的😍噪聲(sheng)。
電極耐腐(fu)蝕材料
　　電(dian)磁流量計(ji)電極的耐(nai)腐蝕性要(yao)求很高，常(chang)用金屬材(cai)💛料有含钼(mu)耐酸鋼，哈(ha)氏合金等(deng)，幾乎可覆(fu)蓋全部💁化(hua)學液。此外(wai)還有适用(yong)于漿液等(deng)的低噪聲(sheng)電極，它們(men)是導電橡(xiang)膠電極、導(dao)電氟塑料(liao)電極♉和多(duo)孔性陶瓷(ci)電極，或包(bao)覆這些材(cai)料的金屬(shu)電極。在原(yuan)則上電極(ji)材料的選(xuan)擇應從使(shi)用者借鑒(jian)該介質在(zai)其他設備(bei)的應用實(shi)際和以往(wang)的經驗來(lai)确定。
②避免(mian)電極表面(mian)效應
　　電磁(ci)流量計電(dian)極的耐腐(fu)蝕性是選(xuan)擇材料的(de)重要因素(su)，但有時候(hou)電極材料(liao)對被測介(jie)質有很好(hao)的耐腐蝕(shi)💔性，卻🚶‍♀️不一(yi)定就是适(shi)🔱用的材料(liao)，還要避免(mian)産生👨‍❤️‍👨電極(ji)表面效應(ying)。電極表面(mian)效應分爲(wei)表🙇‍♀️面化學(xue)反應、電化(hua)學和極化(hua)現象以及(ji)電極的觸(chu)媒作用三(san)個方🤟面。化(hua)學反應效(xiao)應如電極(ji)表面與被(bei)測介質接(jie)觸後，形成(cheng)鈍化膜或(huo)氧化層。他(ta)們對耐腐(fu)蝕性能可(ke)能起到積(ji)極保護作(zuo)用，但也有(you)可能增加(jia)❤️表面接觸(chu)電阻。例如(ru)钽與水接(jie)觸就會被(bei)氧化，生成(cheng)絕🆚緣層。對(dui)于避免或(huo)減輕電極(ji)表面效應(ying)的介💋質一(yi)電極材料(liao)🆚匹配🈲，還沒(mei)有像腐蝕(shi)性那樣有(you)充足的資(zi)料可查，隻(zhi)有一些有(you)限經驗⭕，尚(shang)待在實踐(jian)中積累。
2）接(jie)地環材料(liao)選擇
　　接地(di)環連接在(zai)塑料管道(dao)或襯絕緣(yuan)襯裏金屬(shu)管道的流(liu)量傳感器(qi)兩端，其耐(nai)腐蝕要求(qiu)比電極低(di)，可定期更(geng)換。接地環(huan)材料通常(chang)選用耐酸(suan)鋼或哈氏(shi)合金✏️，因體(ti)積大從經(jing)濟上考🐇慮(lü)較少采用(yong)钽、鉑等貴(gui)重金🚶‍♀️屬。因(yin)金屬工藝(yi)管道直接(jie)與流🌈體接(jie)觸，電☀️磁流(liu)量計不需(xu)要接地環(huan)。
3結束語
　　電(dian)磁流量計(ji)是酸、堿、鹽(yan)溶液、水、污(wu)水以及泥(ni)漿、礦漿等(deng)🔞介質🐇常用(yong)的量化手(shou)段及可視(shi)化窗口。電(dian)磁流量計(ji)的合理選(xuan)型是計量(liang)數據真實(shi)、準确、可靠(kao)的根本性(xing)保證，直接(jie)影響到企(qi)業生産經(jing)營的決策(ce)速度和決(jue)策水平，直(zhi)接關系到(dao)企業經濟(ji)效益和🔆社(she)會信譽。做(zuo)好電磁流(liu)量計選型(xing)工作是儀(yi)表人孜孜(zi)不倦的追(zhui)求。

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