電磁流量計的結構主要由磁路系統(tǒng)、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。

電磁流量計產(chǎn)品圖

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現(xiàn)，其優(yōu)點是結構比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負離子包圍，負電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時，磁鐵相應也很大，笨重且不經(jīng)濟，所以電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。

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

電極：其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。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：應用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。

襯里：在測量導管的內(nèi)側及法蘭密封面上，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管的耐腐蝕性，防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。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。

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

特點

1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響；

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、轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩(wěn)定、精度高。流量范圍度可達150：1；

5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型；

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

7、流量計為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個積算器：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、轉換器采用表面安裝技術(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、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系，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、由于感應電壓信號是在整個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、轉換器采用的單片機（MCU）和表面貼裝技術（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩(wěn)定，參數(shù)設定方便。點擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時流量、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，電磁流量計主要有直流式和感應式兩種。直流式電磁流量計（圖2）的外加恒下磁場B垂直于管軸，C、D處裝有兩個電極，用來測量流體橫越磁場時所感生的電動勢U。流量Q可用下式求出：

電磁流量計

式中A為管道橫截面積；d為管道直徑；k為修正系數(shù)，用來修正導出公式時未計及的因素（如流量計管道內(nèi)的流速事實上并不均勻）的影響。在常的流量計中，k約為0.8，但對于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計，則要用容積法（一定時間內(nèi)流過的容積）標定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，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)生一個近似均勻的磁場。

感應式電磁流量計 在被測流體溫度過高或對電極有強烈腐蝕作用等情況下，可采用感應式電磁流量計（圖2）。A、B為匝數(shù)相等的兩個交流激磁繞組（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。當流體靜止時，通過感應線圈C的合成磁通為零，故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時感應線圈中就產(chǎn)生交變電動勢，其大小與流速成正比。基于這一原理，還有很多改型方案。例如用一個激磁繞組，而在它的對稱的兩側各安置一方向相反的感應線圈并串聯(lián)起來（圖3）流體流動時，磁力線向流動方向移動，使兩邊感應線圈中的產(chǎn)生電動勢不為零，由此可間接表示出流量的大小。

電磁流量計的管道內(nèi)沒有其他部件，所以除用于測量導電流體的流量外，還可用于測量各種粘度的不導電液體（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。

圖2 直流式電磁流量計

圖3 感應式電磁流量計

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

分體型電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應定律來測量管內(nèi)導電介質(zhì)體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現(xiàn)數(shù)字勵磁，同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線，屬國內(nèi)，技術達到國內(nèi)水平。

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

分體型電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。

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

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

2．電磁流量計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、密度以及導電率（在一定范圍內(nèi)）的影響。

3．電磁流量計的量程范圍寬，可達1：100。此外，電磁流量計只與被測介質(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。

4．電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好，因此可以將測量信號直接用轉換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠距離傳送。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)和同的口徑。如果份道系統(tǒng)有待設計，則可根據(jù)流母范圍和流速來選擇口徑。對于電磁流量計來說，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)

電磁流量計

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計的大流量值，二是正常流量大于儀表滿量程的50%，以保證一定的測量精度。

襯里選擇

電磁流量計內(nèi)襯材料正確選用方法

應根據(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、*、氫氧化鉀的腐蝕，但不耐強氧化劑的腐蝕。

可測一般的酸、堿、鹽溶液。

三、氯丁橡膠（Neoprene）

1、*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)的腐蝕，且溫度要求<80℃；

可測水、污水、泥漿和礦漿。

四、聚胺脂橡膠（Polyurethane）

1、*的耐磨性能

2、耐酸、堿性能差，溫度要求<40℃

測中性強磨損的煤漿、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、濃堿和各種有機溶劑

2、耐磨性能好，粘接性能差，溫度要求-80～+180℃；

測濃度、濃堿強腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì)

應用現(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）了解被測液體的大流量、常用流量、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率（由用戶提供）

（7）了解是否有負壓情況存在（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（由業(yè)務員確定）

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

（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，選用哪種電極應根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)查相關資料手冊

（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)格通常為當口徑由DN10－250時，法蘭額定壓力≤1.6Mpa；

當口徑由DN250－1000時，法蘭額定壓力≤1.0Mpa；

當介質(zhì)實際壓力高于上述管徑－壓力對應范圍時，為特殊訂貨，但高壓力不得超過6.4Mpa

（4）確定介質(zhì)的電導率

注意：（1）電磁流量計的電導率不得低于5uS/cm

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

（3）氣體、油和絕大多數(shù)有機物液體的電導率遠低于5uS/cm，不導電。

3．了解用戶要求

（1）了解是組合式就地顯示還是分體式遠傳顯示（由用戶提供）

注意：當為分體遠傳顯示時請了解大距離，分離大距離為100米

（2）了解是否需要其它附加功能（由用戶提供）

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

2、電磁流量計外殼密封防護等級有IP65和IP68兩種，當選擇潛水型IP68時屬于特殊訂貨

3、當電磁流量計要和計算機連接時，需增加RS－485通訊口，屬于特殊訂貨

4．選型：通過上述步驟后，可后確定電磁流量計型號規(guī)格。