基尔中国 电磁流量计的工作原理、性能特点及安装注意事项详解

一、工作原理

1. 基本原理

电磁流量计的核心工作原理基于法拉第电磁感应定律：当导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，会产生感应电势。具体公式为：E = K × B × V × D

其中：

E：感应电势（V）

K：仪表常数

B：磁感应强度（T）

V：液体平均流速（m/s）

D：管道内径（m）

2. 测量过程

传感器产生垂直于流体流动方向的磁场

导电液体流经测量管时切割磁力线，产生感应电势

安装在管壁两侧的电极检测感应电势

转换器将感应电势转换为流量信号：Qv = πD²V/4 = (πD/4B) × E

3. 适用条件

仅适用于导电液体，电导率需≥1μS/cm（通常要求≥5μS/cm）

不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精及纯净水

典型适用介质：水、酸碱溶液、矿浆、纸浆、污水等导电液体

二、性能特点

1. 结构特点

无阻流件设计：测量管内无任何阻碍流体流动的部件，压力损失为零，不易堵塞

传感器组成：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体

转换器组成：16位高性能微处理器、LCD显示、信号处理电路

2. 性能优势

高精度测量：精度可达±0.2%～±1.5%，不受流体密度、粘度、温度、压力变化影响

宽量程比：正常适用范围20:1，一般可达30:1或更大，可达1500:1

强抗干扰能力：采用现代模拟信号转换技术和高性能芯片，对信号进行隔离、滤波、放大及数字处理

广泛适用性：可测量各种腐蚀性介质、脏污介质及悬浊性液固两相流

长使用寿命：测量管内无可动部件，传感器寿命极长

3. 电极与衬里材料选择

电极材料：316不锈钢、钛(Ti)、钽(Ta)、铂(Pt)等，根据介质腐蚀性选择

衬里材料：

聚四氟乙烯(PTFE)：耐强酸强碱，温度范围-30℃～+150℃

橡胶：耐磨，适用于水、污水等，温度范围-20℃～+80℃

三、安装注意事项

1. 安装位置选择

优先垂直安装，且流体必须自下而上流动，避免自上而下安装导致非满管

水平安装时需确保两电极在同一水平面上，并保证任何时刻测量导管都充满液体

避免安装在泵吸入口、管道至高点或可能产生负压的位置

远离强磁场设备（电机/变压器＞8米）、振动源与高温辐射区

2. 直管段要求

上游直管段：≥10倍管径（如DN50需500mm）

下游直管段：≥5倍管径

特殊情况下：

若上游有90°弯头，需≥25D直管段

若上游有阀门，需≥50D直管段

3. 接地规范

必须安装专用接地环，通过法兰螺栓连接接地桩

接地线要求：≥16mm²铜线，接地电阻＜10Ω

禁止与电气设备共用接地

接地桩施工：深度1.5-2米，潮湿土壤为佳，干燥处可注盐水增强导电

4. 满管保障

水平安装：管道末端需上扬，防止气体积聚

垂直安装：必须确保流体自下而上流动

避免在架空的长细管道上安装，防止下垂导致泄漏

5. 环境要求

温度范围：一般-25℃～+60℃，避免阳光直射

防护等级：一体化型IP65；分离型：传感器IP68(水下5米)，转换器IP65

避免安装在雨水直接淋湿或水浸湿的地方，长期水浸泡需选择IP68防护等级

6. 安装错误案例

直管段不足：导致流量波动大，误差可达±15%

电极轴线未水平：导致负值报警，测量不准确

接地环缺失：泵启动时示值归零，信号受干扰

非满管状态：流量计无法正常测量，显示下限报警或空管报警

四、选型与维护建议

1. 选型要点

流体电导率：必须≥5μS/cm

口径选择：流速在0.5-5m/s范围内，此时流量计口径可选择与用户管道口径一致

电极与衬里：根据介质腐蚀性、温度、含固体颗粒情况选择

压力等级：使用压力必须低于电磁流量计额定工作压力（一般不超过16×10⁵Pa）

2. 维护要点

定期检查：每季度清洁电极，防止沉积物影响测量

校准周期：普通介质建议1年1次，腐蚀性介质3-6个月1次

故障处理：读数跳变检查接地/直管段/满管状态，空管报警确认阀门开启或排查管道堵塞

电磁流量计的正确安装与使用是确保测量精度的关键，不建议非专业人员随意调整量程与系数。若需调整，应遵循专业指导，确保参数设置准确，避免因操作不当导致测量误差增大。对于复杂工况，建议咨询专业技术人员进行选型与安装指导。