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。

仪表井的位置应满足流量计对前后直管段的要求

仪表井位量的选择

仪表井的位置应满足流量计对前后直管段的要求，即流量计上游直管段长度大于5D(D为管道直径)，下游直管段大于2D,以保证流速的轴对称分布，消除因此而产生的测量误差，满足流量计在线比对所需工作直管段要求。井室内空间应满足维护、比对工作，有条件时在井室内设置爬梯和检修平台。安装位置应避免强烈震动，避开强干扰源，并且应使管道内充满水。

电磁流量计结构简单,传感器没有可动部件,不存在因机城运动磨损

电磁流量计结构简单，传感器没有可动部件，不存在因机城运动磨损或杂质缠绕而产生的测量误差或仪表故障，因此故障率很低，维修量大大减少，从而节约了大量人力物力。我公司自92年以来，先后在所属水厂进/出水口及供水管网中安装了电磁流量计24台，到目前为止，仅有1台仪表转换器因安装位置比较潮湿，转换器线路板出现故障，其余均工作正常。

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。