电磁流量计：设计考虑和解决方案

当今有哪些工业领域使用流量计?

若不能度量，则无法管理。这是工业领域的一句口头禅，尤 其适合于流量测量。简单说来，对流量监测的需求越来越多， 常常还要求更高速度和精度的监测。有几个领域中，工业流量 测量很重要，比如生活废弃物。随着人们越来越关注环境保护， 为使我们的世界更干净卫生、污染更少，废弃物的处置和监测 就变得非常重要。人类消耗着大量的水，随着全球人口增长， 用水量会越来越大。流量计至关重要，既能监测生活废水，也 是污水处理厂过程控制系统不可或缺的一部分。

图1. 污水处理厂简图

流量计还被用于许多工业控制过程，包括化学/制药、食品饮 料、纸浆造纸等。此类应用常常需要在有大量固体存在的情况 下测量流量 — 大部分流量技术不能轻松胜任这一要求。

输送计量领域处理两方之间的产品转移和支付，需要高端流量 计。实例之一是通过大型管道系统输送油品。在这种应用中， 流量测量精度随时间的变化即便很微小，也可能导致某一方损 失或获得重大利益。

电磁感应技术为什么非常适合液体流量测量?

对于液体流量测量，电磁流量计技术有多种优势。它的传感器 一般是连接到管道中，其直径与管道直径一致，因而测量时不 会干扰或限制介质的流动。由于传感器不是直接浸没在液体 中，没有活动部件，因此不存在磨损问题。

电磁方法测量的是体积流量，这意味着测量对流体密度、温度、 压力和粘度等参数的变化不敏感。一旦用水标定电磁流量计， 就可以使用它来测量其他类型的导电流体，无需进一步标定。 这是其他类型流量计所不具备的一个重要优势。

电磁流量计特别适合测量固液两相介质，例如泥浆等带悬浮泥 土、固体颗粒、纤维或粘稠物的高导电率介质。它可用于测量 污水、泥浆、矿浆、纸浆、化学纤维浆及其他介质。这使得它 特别适合食品、制药等行业，利用它可测量玉米糖浆、果汁、 酒类、药物、血浆及其他许多特殊介质。

电磁流量计的工作原理是什么?

电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。根据法拉第 定律，当导电流体流经传感器的磁场时，一对电极之间就会产 生与体积流量成正比的电动势，其方向与流向和磁场垂直。电 动势幅度可表示为：

其中，E 为感生电势，k 为常数，B 为磁通密度，D 为测量管的内径，v 为测量管内的流体在电极截面轴向上的平均速度。

图2. 磁流量计工作原理