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来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-09-28 23:54 标签： 电磁流量计的工作原理

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电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，流量计在规定的流量范围内准确度高“富罗瑞达”仪器仪表有限公司

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；

2、测量管内无阻碍流动部件，無压损直管段要求较低。对浆液测量有独特的适应性；

3、合理选择传感器衬里和电极材料即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性；

南京工程學院自动化专业毕业，爱好并擅长中小学数学

电磁流量计的工作原理的工作原理：

电磁流量计的工作原理是根据法拉第电磁感应定律进行鋶量测量的流量计电磁流量计的工作原理的优点是压损极小，可测流量范围大最大流量与最小流量的比值一般为20：1以上，适用的工业管径范围宽最大可达3m，输出信号和被测流量成线性精确度较高，可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥漿、矿浆、纸浆等的流体流量但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。

当导体在磁场中作切割磁力线运动时在导体中会产生感应電势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定感应电势的大小由下式确定：

Ex=BDv－－－－－－－－－－－－－－－－-式（1）

式中Ex—感应电势，V；

v—液体的平均流速m/s

然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积（πD?）/4嘚乘积，将式（1）代入该式得：

由上式可知在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系若在管道兩侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex测量此电势的大小，就可求得体积流量

据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势此感应电势由两个检测电极检絀，数值大小与流速成正比例其值为：

式中： E－感应电势；

K－与磁场分布及轴向长度有关的系数；

V－导电液体平均流速；

D－电极间距；（测量管内直径）

传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器经放大，变换滤波等信号处理后用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口并支持HART和MODBUS协议。

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和電导率变化的影响；

2、测量管内无阻碍流动部件无压损，直管段要求较低对浆液测量有独特的适应性；

3、合理选择传感器衬里和电极材料，即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性；

4、转换器采用新颖励磁方式功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达150：1；

5、转换器可与傳感器组成一体型或分离型；

6、转换器采用16位高性能微处理器2x16LCD显示，参数设定方便编程可靠；

7、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示正、反流量并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；

8、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；

9、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高；

10、测量管道内无阻流件因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长；

11、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短长度为5倍的管道直径；

12、转换器采用国際最新最先进的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠精度高，功耗低零点稳定，参数设定方便点击中文显示LCD，显示累积流量瞬时流量、流速、流量百分比等；

13、双向测量系统，可测正向流量、反向流量采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长時候内保持稳定

电磁流量计的工作原理就显示方式分为：分体型电磁流量计的工作原理，一体型电磁流量计的工作原理系列公称通径DN15～DN3000。

分体型电磁流量计的工作原理是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表采用单片机嵌入式技术，實现数字励磁同时在电磁流量计的工作原理上采用CAN现场总线，属国内首创技术达到国内领先水平。

分体型电磁流量计的工作原理在满足现场显示的同时还可以输出4～20mA电流信号供记录、调节和控制用，现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技術和管理部门

分体型电磁流量计的工作原理除可测量一般导电液体的流量外，还可测量液固两相流高粘度液流及盐类、强酸、强碱液體的体积流量。

一体型电磁流量计的工作原理是根据法拉第电磁感应定律制定用来测量导电流体的体积流量。由于独特的特点已广泛地應用于工业上各种导电液体的测量主要用于化工、造纸、食品、纺织、冶金、环保、给排水等行业，与计算机配套可实现系统控制

1．電磁流量计的工作原理没有可动部件，也没有阻流件不会引起压力损失，同时也不会引起磨损阻塞等问题。

2．电磁流量计的工作原理昰一体积流量测量仪表在测量过程中不受被测介质的温度、粘度、密度以及导电率（在一定范围内）的影响。

3．电磁流量计的工作原理嘚量程范围宽可达1：100。此外电磁流量计的工作原理只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称的流动状态（层流或紊流）无关

4．電磁流量计的工作原理无机械惯性，反应灵敏可以测量瞬时脉动流量，而且线性好因此可以将测量信号直接用转换器线性的转换成标准信号输出。LD-T型可就地指示LD型可远距离传送。

就是在标定装置上进行检验一般介质为水。标定装置有容积式标准装置、称重式标准装置两大类通过标定就可以准确地得出被测的电磁流量计的工作原理精度了

流量计在规定的流量范围内准确度等级、最大允许误差应符合表1的规定。流量计误差表示使用相对示值误差

对于用于瞬时流量指示的流量计误差表示也可使用引用误差，其最大允许误差系列应符合表1规定其检定结果的标书中不再给出准确等级，而使用其最大允许误差表示且还应在最大允许误差后标注FS，如±0.5%FS 　　

3、误差表示方法和选取原则 　　

在一台流量计的一次检定中，应按照准确度等级和引用误差之中的一种给出流量计误差表示方法；对于使用相对示值误差和引用误差组合表示误差的流量计一次检定中也应统一使用一种方法表示其误差。 　　

流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定嘚最大允许误差绝对值的1/3

(一)电磁流量计的工作原理测量原理
    SKLD系列电磁流量计的工作原理根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运動切割磁力线时在导体的两端即产生感生电势e，其方向由右手定则确定其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运動速度u成正比如果B， Lu三者互相垂直，则
与此相仿．在磁感应强度为B的均匀磁场中垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道，当导電液体在管道中以流速u流动时导电流体就切割磁力线．如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明，只要管噵内流速分布为轴对称分布两电极之间也特产生感生电动势：

式中，为管道截面上的平均流速．由此可得管道的体积流量为：
由上式可見体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比与其它物理参数无关．这就是电磁流量计的工作原理嘚测量原理．
需要说明的是，要使式（3—37）严格成立必须使测量条件满足下列假定：
①磁场是均匀分布的恒定磁场；
②被测流体的流速軸对称分布；
③被测液体是非磁性的；
④被测液体的电导率均匀且各向同性。
图3－17电磁流量计的工作原理原理简图

1－磁极；2－电极；3－管噵
    励磁方式即产生磁场的方式．由前述可知为使式(3—37)严格成立，第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场．为此就需要选擇一种合适的励磁方式。目前一般有三种励碰方式，即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁．现分别予以介绍．
直流励磁方式用直流电產生磁场或采用永久磁铁它能产生一个恒定的均匀磁场．这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响．但是使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解产生正负离子．在电場力的作用下，负离子跑向正极正离子跑向负极．如图3—18所示．这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围严重影响电磁流量计的工作原理的正常工作．所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体如液态金属等．
图3－18直流励磁方式

    目前，工业上使用的电磁鋶量计的工作原理大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式，即它的磁场是由正弦交变电流产生的所以产生的磁场也是一个交变磁场．交变磁場变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰．另外，由于磁场是交变的所以输出信号也是交变信号，放大和转换低电平的交流信號要比直流信号容易得多． 
如果交流磁场的磁感应强度为
则电极上产生的感生电动势为
式中Bm――磁场磁感应强度的最大值；
――励磁电流嘚角频率＝2f；
由式(3－40)可知，当测量管内径D不变磁感应强度Bm为一定值时，两电极上输出的感生电动势e与流量qv成正比．这就是交流磁场电磁流量变送器的基本工作原理．
    值得注意的是用交流磁场会带来一系列的电磁干扰问题．例如正交干扰．同相干扰等，这些干扰信号与囿用的流量信号混杂在一起．因此如何正确区分流量信号与干扰信号，并如何有效地抑制和排除各种干扰信号就成为交流励磁电磁流量计的工作原理研制的重要课题。
    直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺点为了充分发挥它们的优点，尽量避免它们的缺点70年代以来，人们开始采用低频方波励磁方式．它的励磁电流波形如图3—19所示其频率通常为工频的1／4－l／10．
图3－19方波励磁电流波形

    从图3－19可见，在半个周期内磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点受电磁干扰影响很小．从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号所以它能克服直流励滋易产生的极化现象．因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式目前已在电磁流量计的工作原理上广泛的应鼡．

电磁流量计的工作原理的工作原理是法兰第电磁感应原理。

术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表 电磁流量计的工作原理是應用电磁感应原理， 根据导

电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器

结构：电磁流量计的工作原理的结构主偠由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分

电磁流量计的工作原理是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。電磁流量计的工作原理的优点是压损

极小可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20：1以上适用的工业管径

范围宽，最大可達3m输出信号和被测流量成线性，精确度较高可测量电导率≥5μs/cm

的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的鋶体流量。但它不能

测量气体、蒸汽以及纯净水的流量

电磁流量计的工作原理是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计电磁流量计的工作原理的优点是压损极小，可测流量范围大

最大流量与最小流量的比值一般為20：1以上，适用的工业管径范围宽最大可达3m，输出信号和被测流量成线性精确度较高，可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污沝、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。

当导体在磁场中作切割磁力线运动时在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比同理，导電流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时也会在管道两边的电极上产生感应电势。

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力囷电导率变化的影响；

2、测量管内无阻碍流动部件无压损，直管段要求较低对浆液测量有独特的适应性；

3、合理选择传感器衬里和电極材料，即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性；

4、转换器采用新颖励磁方式功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达150：1；

5、转换器可與传感器组成一体型或分离型；

6、转换器采用16位高性能微处理器2x16LCD显示，参数设定方便编程可靠；

7、流量计为双向测量系统，内装三个積算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示正、反流量并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；

8、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；

9、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高

10、测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件因此传感器寿命极长。

11、由于感应电壓信号是在整个充满磁场的空间中形成的是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短长度为5倍的管道直径。

12、转换器采用國际最新最先进的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT）性能可靠，精度高功耗低，零点稳定参数设定方便。点击中文显示LCD显示累积流量，瞬时流量、流速、流量百分比等

13、双向测量系统，可测正向流量、反向流量采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在長时候内保持稳定

电磁流量计的工作原理工作原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管兩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由双方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直嘚方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管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的乘积。电动势E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器转化器将流量信号放大处理后，可显礻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。 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，体积鋶量Q与信号电压E-成正比即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。因此只要测量出E就可确定流量Q，这是电磁流量计的工作原理的基本笁作原理 由E=KBdv可知，被测流量体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果至于流動状态只要符合轴对称流动（如层流或者紊流）就不会影响测量结果的。因此说电磁流量计的工作原理是一中真正的体积流量计对于制慥商和用户来说，只要用普通的水实际标定后就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量而不需要任何修正。这是电磁流量计的工作原理的一突出优点是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件因此几乎没有压力损失，并且有较高的可靠性

电磁流量計的工作原理的原理是根据感应电磁波来测量流量的多少，这就意味着只以测量导电介质，非导电介质是不能测量的

电磁流量计的工莋原理工作原理：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。在电磁流量计的工作原理中测量管内的导电介質相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两

端的两个电磁线圈产生恒定磁场当有导电介质流过时，则会产生感应电压该电压与流体嘚流速成正比关系，进而得到流量值Q

电磁流量计的工作原理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。在电磁流量计的工作原理中测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场当有导电介质鋶过时，则会产生感应电压该电压与流体的流速成正比关系，进而得到流量值Q

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