電磁流量計(jì)：設(shè)計(jì)考慮和解決方案

當(dāng)今有哪些工業(yè)領(lǐng)域使用流量計(jì)?

若不能度量，則無法管理。這是工業(yè)領(lǐng)域的一句口頭禪，尤 其適合于流量測量。簡單說來，對流量監(jiān)測的需求越來越多， 常常還要求更高速度和精度的監(jiān)測。有幾個領(lǐng)域中，工業(yè)流量 測量很重要，比如生活廢棄物。隨著人們越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù)， 為使我們的世界更干凈衛(wèi)生、污染更少，廢棄物的處置和監(jiān)測 就變得非常重要。人類消耗著大量的水，隨著全球人口增長， 用水量會越來越大。流量計(jì)至關(guān)重要，既能監(jiān)測生活廢水，也 是污水處理廠過程控制系統(tǒng)不可或缺的一部分。

圖1. 污水處理廠簡圖

流量計(jì)還被用于許多工業(yè)控制過程，包括化學(xué)/制藥、食品飲 料、紙漿造紙等。此類應(yīng)用常常需要在有大量固體存在的情況 下測量流量 — 大部分流量技術(shù)不能輕松勝任這一要求。

輸送計(jì)量領(lǐng)域處理兩方之間的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移和支付，需要高端流量 計(jì)。實(shí)例之一是通過大型管道系統(tǒng)輸送油品。在這種應(yīng)用中， 流量測量精度隨時間的變化即便很微小，也可能導(dǎo)致某一方損 失或獲得重大利益。

電磁感應(yīng)技術(shù)為什么非常適合液體流量測量?

對于液體流量測量，電磁流量計(jì)技術(shù)有多種優(yōu)勢。它的傳感器 一般是連接到管道中，其直徑與管道直徑一致，因而測量時不 會干擾或限制介質(zhì)的流動。由于傳感器不是直接浸沒在液體 中，沒有活動部件，因此不存在磨損問題。

電磁方法測量的是體積流量，這意味著測量對流體密度、溫度、 壓力和粘度等參數(shù)的變化不敏感。一旦用水標(biāo)定電磁流量計(jì)， 就可以使用它來測量其他類型的導(dǎo)電流體，無需進(jìn)一步標(biāo)定。 這是其他類型流量計(jì)所不具備的一個重要優(yōu)勢。

電磁流量計(jì)特別適合測量固液兩相介質(zhì)，例如泥漿等帶懸浮泥 土、固體顆粒、纖維或粘稠物的高導(dǎo)電率介質(zhì)。它可用于測量 污水、泥漿、礦漿、紙漿、化學(xué)纖維漿及其他介質(zhì)。這使得它 特別適合食品、制藥等行業(yè)，利用它可測量玉米糖漿、果汁、 酒類、藥物、血漿及其他許多特殊介質(zhì)。

電磁流量計(jì)的工作原理是什么?

電磁流量計(jì)的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。根據(jù)法拉第 定律，當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器的磁場時，一對電極之間就會產(chǎn) 生與體積流量成正比的電動勢，其方向與流向和磁場垂直。電 動勢幅度可表示為：

其中，E 為感生電勢，k 為常數(shù)，B 為磁通密度，D 為測量管的內(nèi)徑，v 為測量管內(nèi)的流體在電極截面軸向上的平均速度。

圖2. 磁流量計(jì)工作原理