Burkert寶德電磁流量計(jì)（Electromagnetic Flowmeters,，簡稱EMF）是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表,。 電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理， 根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時(shí)感生的電動勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器,。

儀表介紹

結(jié)構(gòu)

電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng),、測量導(dǎo)管、電極,、外殼,、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。

磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場,。直流磁路用磁鐵來實(shí)現(xiàn),，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小,，但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍,，即電極的極化現(xiàn)象,，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作,。當(dāng)管道直徑較大時(shí),，磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì),，所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的,。

測量導(dǎo)管：其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過,。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路，測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁,、低導(dǎo)電率,、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼,、玻璃鋼,、高強(qiáng)度塑料、鋁等,。

電極：其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號,。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平,，以便流體通過時(shí)不受阻礙,。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度,。

外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成,，是分配制度勵(lì)磁線圈的外罩,，并隔離外磁場的干擾。

襯里：在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,，有一層完整的電絕緣襯里,。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性,，防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路,。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫,、耐磨的聚四氟乙烯塑料,、陶瓷等。

轉(zhuǎn)換器：由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱,，受各種干擾因素的影響很大,，轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號,。

特點(diǎn)

1,、測量不受流體密度、粘度,、溫度,、壓力和電導(dǎo)率變化的影響；

2,、測量管內(nèi)流動部件,，無壓損，直管段要求較低,。對漿液測量有的適應(yīng)性,；

3、合理選擇傳感器襯里和電極材料,，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性,；

4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式,，功耗低,、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高,。流量范圍度可達(dá)150：1,；

5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型,；

6,、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示,，參數(shù)設(shè)定方便,，編程可靠,；

7、流量計(jì)為雙向測量系統(tǒng),，內(nèi)裝三個(gè)積算器：正向總量,、反向總量及差值總量；可顯示正,、反流量,，并具有多種輸出：電流、脈沖,、數(shù)字通訊,、HART；

8,、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),，具有自檢和自診斷功能；

9,、測量精度不受流體密度,、粘度、溫度,、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,，傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系，因此測量精度高,。

10,、測量管道內(nèi)無阻流件，因此沒有附加的壓力損失,；測量管道內(nèi)無可動部件,，因此傳感器壽命極長。

11,、由于感應(yīng)電壓信號是在整個(gè)充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值,，因此傳感器所需的直管段較短,，長度為5倍的管道直徑。

12,、轉(zhuǎn)換器采用國際新的先進(jìn)的單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT）,，性能可靠，精度高,，功耗低,，零點(diǎn)穩(wěn)定，參數(shù)設(shè)定方便,。點(diǎn)擊中文顯示LCD,，顯示累積流量,，瞬時(shí)流量、流速,、流量百分比等,。

13、雙向測量系統(tǒng),，可測正向流量,、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,，確保產(chǎn)品的性能在長時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定,。

分類

按照外加磁場類型的不同，電磁流量計(jì)主要有直流式和感應(yīng)式兩種,。直流式電磁流旱計(jì)（圖2）的外加恒下磁場B垂直于管軸,，C、D處裝有兩個(gè)電極,，用來測量流體橫越磁場時(shí)所感生的電動勢U,。流量Q可用下式求出：

式中A為管道橫截面積；d為管道直徑,；k為修正系數(shù),，用來修正導(dǎo)出公式時(shí)未計(jì)及的因素（如流量計(jì)管道內(nèi)的流速事實(shí)上并不均勻）的影響。在常的流量計(jì)中,，k約為0.8,，但對于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計(jì),，則要用容積法（一定時(shí)間內(nèi)流過的容積）標(biāo)定k值,。磁場可由磁鐵產(chǎn)生，磁鐵材料一般是鋁－鎳－鈷合金,。流量大時(shí),，因管徑較大，故采用無鐵芯激磁繞組,，通以它常直流電流來產(chǎn)生一個(gè)近似均勻的磁場,。

感應(yīng)式電磁流量計(jì) 在被測流體溫度過高或?qū)﹄姌O有強(qiáng)烈腐蝕作用等情況下，可采用感應(yīng)式電磁流量計(jì)（圖2）,。A,、B為匝數(shù)相等的兩個(gè)交流激磁繞組（圖中畫的是截面），繞組之間是串聯(lián)的,，但各自的電流方向相反,。當(dāng)流體靜止時(shí)，通過感應(yīng)線圈C的合成磁通為零，故線圈中沒有感生的交變電動勢,。流體流動時(shí)感應(yīng)線圈中就產(chǎn)生交變電動勢,，其大小與流速成正比?；谶@一原理,，還有很多改型方案。例如用一個(gè)激磁繞組,，而在它的對稱的兩側(cè)各安置一方向相反的感應(yīng)線圈并串聯(lián)起來（圖3）流體流動時(shí),，磁力線向流動方向移動，使兩邊感應(yīng)線圈中的大吃一驚生電動勢不為零,，由此可間接表示出流量的大小,。

電磁流量計(jì)的管道內(nèi)沒有其他部件，所以除用于測量導(dǎo)電流體的流量外,，還可用于測量各種粘度的不導(dǎo)電液體（其中加入易電離物質(zhì)）的流量,。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計(jì)。

電磁流量計(jì)就顯示方式分為：分體型電磁流量計(jì),，一體型電磁流量計(jì),。系列公稱通徑DN15～DN3000。

分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,，采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),，實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁，同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場總線,，屬創(chuàng),，技術(shù)達(dá)到國內(nèi)水平。

分體型電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場顯示的同時(shí),，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄,、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工,、環(huán)保,、冶金、醫(yī)藥,、造紙,、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。

分體型電磁流量計(jì)除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類,、強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿液體的體積流量。

一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定，用來測量導(dǎo)電流體的體積流量,。由于的特點(diǎn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測量,。主要用于化工、造紙,、食品,、紡織、冶金,、環(huán)保,、給排水等行業(yè)，與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,。

1．電磁流量計(jì)沒有可動部件,，也沒有阻流件，不會引起壓力損失,，同時(shí)也不會引起磨損,，阻塞等問題。

2．電磁流量計(jì)是一體積流量測量儀表,，在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度,、粘度、密度以及導(dǎo)電率（在一定范圍內(nèi)）的影響,。

3．電磁流量計(jì)的量程范圍寬,，可達(dá)1：100。此外,，電磁流量計(jì)只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,，而與軸對稱的流動狀態(tài)（層流或紊流）無關(guān)。

4．電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性,，反應(yīng)靈敏,，可以測量瞬時(shí)脈動流量，而且線性好,，因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出,。LD-T型可就地指示，LD型可遠(yuǎn)距離傳送,。

選購

口徑與量程的選擇

變送器口徑通常選用與管道系統(tǒng)相同的口徑,。如果份道系統(tǒng)有待設(shè)計(jì)，則可根據(jù)流母范圍和流速來選擇口徑,。對于電磁流量計(jì)來說,，流速以2-4m/s較為適宜。在特殊情況下. 如液體中帶有固體顆粒,，考慮到磨損的情況,，可選常用流速≤3m/s,對于易附管壁的流體，可選用流速≤2m/s,流速確定以后，可根據(jù)

來確定變送器口徑,。

變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預(yù)計(jì)的最大流量值,，二是正常流值大于儀表滿量程的50%，以保證一定的測量精度,。

襯里選擇

電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料正確選用方法

應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性,，磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料：

一、天然橡膠（軟橡膠）

1,、較好的彈性,，耐磨性和扯斷力

2、耐一般的弱酸,、弱堿的腐蝕

3,、 測水、污水

二,、耐酸橡膠（硬橡膠）

可耐常溫下的鹽酸,、醋酸、草酸,、氨水,、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉,、氫氧化鉀的腐蝕,，但不耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕

測一般的酸、堿,、鹽溶液

三,、氯丁橡膠（Neoprene）

1、好的彈性,，高度的扯斷力,，耐磨性能好

2、耐一般低濃度的酸堿,、鹽溶液的腐蝕,，但不耐氧化性介質(zhì)的腐

<80℃；

測水,、污水,、泥漿和礦漿

四、聚胺脂橡膠（Polyurethane）

1,、好的耐磨性能

2,、耐酸、堿性能差

<40℃

測中性強(qiáng)磨損的煤漿,、泥漿和礦漿

五,、聚四氟乙烯（PTFE）

1,、耐沸騰的鹽酸、硫酸,、硝酸、王水,、濃堿和各種有機(jī)溶劑

2,、耐磨性能好，粘接性能差

-80～+180℃,；

測濃度,、濃堿強(qiáng)腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì)

應(yīng)用現(xiàn)場選型

1.了解工藝參數(shù)

（1）了解被測液體名稱（由用戶提供）

（2）了解被測液體的最大流量、常用流量,、最小流量（由用戶提供）

（3）了解工藝管徑（由用戶提供）

（4）了解介質(zhì)溫度（由用戶提供）

（5）了解介質(zhì)壓力（由用戶提供）

（6）了解被測流體的電導(dǎo)率（由用戶提供）

（7）了解是否有負(fù)壓情況存在（由用戶提供）

2．初步選型

（1） 根據(jù)了解到的被測介質(zhì)的名稱和性質(zhì),，確定是否采用電磁流量計(jì)（由業(yè)務(wù)員確定）

注意：電磁流量計(jì)只能測量導(dǎo)電液體流量，而氣體,、油類和絕大多數(shù)有機(jī)物液體不在一般導(dǎo)電液體之例

（2）根據(jù)了解到的被介質(zhì)性質(zhì),，確定電極材料

注意；公司一般提供不銹鋼,、哈氏,、鈦和鉭等四種電極，選用哪種電極應(yīng)根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)查相關(guān)資料手冊

（2）根據(jù)了解到的介質(zhì)溫度確定采用橡膠還是四氟內(nèi)襯（由營銷員確定）

注意：橡膠耐溫不得超過80C,；

四氟耐溫150C,，瞬間可耐180C；

城市污水一般可采用橡膠內(nèi)襯和不銹鋼電極

（3）根據(jù)了解到的介質(zhì)壓力,，選擇表體法蘭規(guī)格（由營銷員確定）

注意：電磁法蘭規(guī)格通常為當(dāng)口徑由DN10－250時(shí),，法蘭額定壓力≤1.6Mpa；

當(dāng)口徑由DN250－1000時(shí),，法蘭額定壓力≤1.0Mpa,；

當(dāng)介質(zhì)實(shí)際壓力高于上述管徑－壓力對應(yīng)范圍時(shí)，為特殊訂貨,，但最高壓力不得超過6.4Mpa

（4）確定介質(zhì)的電導(dǎo)率

注意：（1）電磁流量計(jì)的電導(dǎo)率不得低于5uS/cm

（2）自來水的電導(dǎo)率約為幾十到上百個(gè)uS/cm,，一般鍋爐軟水（去離子水）導(dǎo)電，純水（高度蒸餾水）不導(dǎo)電

（3）氣體,、油和絕大多數(shù)有機(jī)物液體的電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于5uS/cm,，不導(dǎo)電。

3．了解用戶要求

（1）了解是組合式就地顯示還是分體式遠(yuǎn)傳顯示（由用戶提供）

注意：當(dāng)為分體遠(yuǎn)傳顯示時(shí)請了解最大距離,，分離最大距離為100米

（2）了解是否需要其它附加功能（由用戶提供）

注意：1,、電磁流量計(jì)本身帶有上下限流量報(bào)警、頻率和電流輸出功能,，無須另外特殊訂貨

2,、電磁流量計(jì)外殼密封防護(hù)等級有IP65和IP68兩種,，當(dāng)選擇潛水型IP68時(shí)屬于特殊訂貨

3、當(dāng)電磁流量計(jì)要和計(jì)算機(jī)連接時(shí),，需增加RS－485通訊口,，屬于特殊訂貨

4．選型：通過上述步驟后，可最后確定電磁流量計(jì)型號規(guī)格,。

使用方法

電磁流量計(jì)有兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài)：自動測量狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置狀態(tài),。

儀表通電時(shí)，自動進(jìn)入測量狀態(tài),。在自動測量狀態(tài)下,，電磁流量計(jì)自動完成各測量功能并顯示相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,，用戶使用四個(gè)面板鍵,，完成儀表參數(shù)設(shè)置。

1,、按鍵功能

1.1自動測量狀態(tài)下鍵功能

下鍵：循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容,；

上鍵：循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容；

復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài),；

確認(rèn)鍵：返回自動測量狀態(tài),；

測量狀態(tài)下，LCD顯示器對比度的調(diào)節(jié)：小液晶是通過“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘,；大液晶是通過調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來實(shí)現(xiàn),。

1.2參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能

下鍵：光標(biāo)處數(shù)字減1；

上鍵：光標(biāo)處數(shù)字加1,；

復(fù)合鍵+下鍵：光標(biāo)左移,；

復(fù)合鍵+上鍵：光標(biāo)右移；

確認(rèn)鍵：進(jìn)入/退出子菜單,；

確認(rèn)鍵：在任意狀態(tài)下,，連續(xù)按下兩秒鐘，返回自動測量狀態(tài),。

注：1.使用“復(fù)合鍵”時(shí),，應(yīng)先按下復(fù)合鍵再同時(shí)按住上“上鍵”或“下鍵”

2.在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，3分鐘內(nèi)沒有按鍵操作,，儀表自動返回測量狀態(tài),。

3.流量零點(diǎn)修正的流向選擇，可將光標(biāo)移至最左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實(shí)際流向相反,。

4.流量的單位選擇,，可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)置”菜單的原顯示的流量單位下，然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要,。

2,、參數(shù)設(shè)置功能鍵操作

要進(jìn)行電磁流量計(jì)參數(shù)設(shè)定或修改,，必須使流量計(jì)從測量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測量狀態(tài)下,，按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼（0000）,，根據(jù)保密級別，按廠家提供的密碼對應(yīng)修改,。再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”后,，則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。

智能型電磁流量計(jì)傳感器在工藝管道上的安裝

1.智能型電磁流量計(jì)測堵管在任何時(shí)刻必須注滿介質(zhì),，不能在不滿管或空管的情況下正常工作。在介質(zhì)不滿管時(shí),，可采用抬高流量計(jì)后端出水管高度的方法使介質(zhì)滿管,，避免不滿管及氣體附著在電極上。

2.管道內(nèi)有真空會損壞流量計(jì)的內(nèi)襯,，需特別注意,。

3.流動的正方向應(yīng)與流量計(jì)上箭頭所指的正方向一致。

4.智能型電磁流量計(jì)即可在直管道上安裝,，也可以在水平或傾斜管道上安裝,，但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。

5.對于液,、固兩相流體,，最好采用垂直安裝，使被測介質(zhì)自上而下流動,，可使流量計(jì)襯里磨損均勻,，延長使用壽命。

6.流量計(jì)在管道法蘭附近確保有足夠的空間,，以便安裝和維護(hù),。

7.若測量管道有振動，在流量計(jì)的兩側(cè)應(yīng)有固定的支座,。

8.測量介質(zhì)為重污染液體的,，在旁路管道安裝流量計(jì)本體，不中斷工藝運(yùn)行,，即可排空與清流,。

9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí)，連接法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊,，否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯,，最好用力矩扳手。