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電磁流量計(jì)的工作原理及選型
關(guān)鍵字：電磁、流量計(jì)、電磁流量計(jì) 日期：2019-8-12 16:04:22
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一、電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力運(yùn)動(dòng)時(shí)，其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為：
式中，K為儀表常數(shù)；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度（T）；v為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)平均速度m/s；D為管道內(nèi)徑（m）。
電磁流量計(jì)工作原理和結(jié)構(gòu)如圖1所示，由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。
測(cè)量流量時(shí)，導(dǎo)電性液體相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬棒，以平均速度v流過垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)。導(dǎo)電性液體的流動(dòng)，在測(cè)量電極上感應(yīng)出與平均流速成正比的電壓。其感應(yīng)電壓信號(hào)E通過一對(duì)或一對(duì)以上的與液體直接接觸的電極檢測(cè)出來。
根據(jù)流體的體積流量公式為
由公式（2）可知，Q與v是成正比的一一對(duì)應(yīng)函數(shù)，那么E與Q也是成正比的一一對(duì)應(yīng)函數(shù)，測(cè)出了感應(yīng)電壓E也即測(cè)出了介質(zhì)的體積流量Q。
測(cè)出的感應(yīng)電壓E由電纜送至轉(zhuǎn)換器，通過智能化處理，然后LCD顯示，或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4～20mA輸出。
電磁流量計(jì)特點(diǎn)
（1）測(cè)量管道內(nèi)無阻力元件，沒有附加的壓力損失，不易發(fā)生堵塞，具有顯著的節(jié)能意義；
（2）測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件，不易磨損，因此傳感器壽命長；
（3）傳感器所需的直管段較短，方便安裝；
（4）合理選擇電極和內(nèi)襯材料，可耐腐蝕和耐磨損；
（5）雙向測(cè)量系統(tǒng)，可測(cè)正反向流量；
（6）流量的測(cè)量為體積流量，不受流量的密度、粘度、溫度、壓力、和電導(dǎo)率變化的影響；
（7）傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系，測(cè)量精度高（±0.3～-0.5％），量程比寬（1：150）。
二、 電磁流量計(jì)選型
儀表的選型很重要，有關(guān)資料表明，儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表選型錯(cuò)誤或使用不當(dāng)造成的，因此，在確定選用電磁流量計(jì)之后，還應(yīng)根據(jù)不同的工藝、環(huán)境、測(cè)量、介質(zhì)等綜合考慮。
2.1 口徑選擇
根據(jù)該污水處理廠提供的工藝管道直徑、管道壓力及污水流速，選擇口徑D=600mm的電磁流量計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)不需要縮管和擴(kuò)管。
2.2 內(nèi)襯、電極材料選擇
電磁流量計(jì)主要用于測(cè)電導(dǎo)率≥5μS/cm的流體流量，應(yīng)根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點(diǎn)和價(jià)格承受能力，應(yīng)選擇不同內(nèi)襯、電極材料。
電磁流量計(jì)的內(nèi)襯材料有：耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料，耐磨損性強(qiáng)而耐腐蝕性能一般的聚氨脂橡膠，耐腐蝕性能強(qiáng)和適于溫度高的聚四氟乙烯，化學(xué)性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯，耐稀酸、堿、鹽的溫度＜60℃的聚乙烯和溫度＜100℃的聚苯硫醚等。
電極材料裝于其管道內(nèi)壁，與被測(cè)物質(zhì)直接接觸，故應(yīng)根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性選定。電磁流量計(jì)電極的材料有：耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦（Ti）電極，耐酸和鹽的鉭（Ta）電極，耐腐蝕能力強(qiáng)的貴金屬鉑電極，不適于鹽酸的哈氏合金C電極和不適于硝酸的哈氏合金B電極，耐腐蝕能力一般、但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等。
根據(jù)該污水處理廠主要處理生活廢水及工業(yè)廢水，再考慮用戶能接受的價(jià)格，選用氯丁橡膠材料內(nèi)襯和不銹鋼316L材料電極。
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