电磁流量计的基本原理(一)

电磁流量计的基本原理

(一)测量原理

根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，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及导体的运动速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，则

e＝Blu (3－35)

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，当导电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，只要管道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：

e＝BD (3－36)

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：

qv＝πDUˉ＝ （3－37）

由上式可见，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被测流体的流速轴对称分布；

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。

电磁流量计的应用十分广泛

电磁流量计

电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。电磁流量计具有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易应用的问题，如脏污介质、腐蚀性介质的流量测量。电磁流量计的应用十分广泛，在流量仪表中其使用量百分数不断上升，石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域都有它的身影。

电磁流量计采用法拉第电磁感应原理

电磁流量计采用法拉第电磁感应原理，如图1所示，利用磁体在管道两侧形成均匀稳定磁场B,并穿过管道内部，磁场在管道内均匀分布。铅秘流体在流动过程中，切割磁感应线，产生感应电势E。感应电势与流速成正比关系（公式1），通过管道内径d、磁场强度B等参数，即可实现对管内铅秘合金流量测量。电磁流量计根据励磁方式不同，分为直流式电磁流量计和交流式电磁流量计。

德国KT非接触式相变电磁流量计

德国的KT在其试验装置中安装了一台非接触式相变电磁流量计，金属流体穿过两个交变励磁线圈，产生两个存在相位差的感应磁场。利用感应磁场相位差与流量的正比关系，实现对管内流体的检测。经过在铟回路和钠回路中进行试验，发现铟磁雷诺数超过0.1，钠回路雷诺数超过0.35时，流量与相位差即失去线性关系。影响使得***终流量计测量误差达到5%。电磁流量计突出特点是结构简单、输出信号稳定。