西門子電磁流量計的工作原理

德國SIEMENS西門子流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計,。德國西門子SIEMENS電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測流量范圍大。zui大流量與zui小流量的比值一般為20：1以上,，適用的工業(yè)管徑范圍寬，zui大可達(dá)3m,，輸出信號和被測流量成線性,，德國西門子SIEMENS電磁流量計度較高，可測量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸,、堿,、鹽溶液、水,、污水,、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿,、紙漿等的流體流量,。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量,。
當(dāng)SIEMENS西門子流量計導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時,，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動的速度成正比,。德國西門子SIEMENS電磁流量計同理,，導(dǎo)電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應(yīng)力線時，也會在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢,。感應(yīng)電勢的方向由右手定則判定,，感應(yīng)電勢的大小由下式確定：
Ex=BDv-----------------式（1）
式中Ex—感應(yīng)電勢，V；
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,，T
D—管道內(nèi)徑,，m
v—液體的平均流速，m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD?）/4的乘積,，將式（1）代入該式得：
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）
由上式可知,，在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時，被測體積流量與感應(yīng)電勢呈線性關(guān)系,。德國西門子SIEMENS電磁流量計若在管道兩側(cè)各插入一根電極,，就可引入感應(yīng)電勢Ex，測量此電勢的大小,，就可求得體積流量,。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,，德國西門子SIEMENS電磁流量計當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時,，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,，數(shù)值大小與流速成正比例,，其值為：
E=B·V·D·K
式中： E－感應(yīng)電勢；
K－與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù),；
B－磁感應(yīng)強(qiáng)度,；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距,；（測量管內(nèi)直徑）

德國西門子SIEMENS電磁流量計需要說明的是,，要使式(3—37)嚴(yán)格成立，必須使德國西門子SIEMENS電磁流量計測量條件滿足下列假定：
①磁場是均勻分布的恒定磁場;
②被測流體的流速軸對稱分布;
③被測液體是非磁性的;
④被測液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性,。
德國西門子SIEMENS電磁流量計測量范圍度大,，通常為20：1~50：1，可選流量范圍寬,；德國西門子SIEMENS電磁流量計的口徑范圍比其它品種流量儀表寬,，從幾毫米到3米；可測量正反雙向流量,，也可測脈動流量,，只要脈動頻率低于激磁頻率很多；儀表輸出本質(zhì)上是線性的,；易于選擇與流體接觸件的材料品種，可應(yīng)用于腐蝕性流體等優(yōu)點(diǎn),。由于德國西門子SIEMENS電磁流量計測量含有懸浮固體或污臟體的機(jī)會遠(yuǎn)比其他流量儀表多,，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。 若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近，儀表還能正常輸出信號,，只是改變流通面積,，形成測量誤差的隱性故障；德國西門子SIEMENS電磁流量計若是高電導(dǎo)率附著層,，電極間電動勢將被短路,；若是絕緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開測量電路,。后兩種現(xiàn)象均會使儀表無法工作,。