电磁血流量计工作原理图

电磁流量计原理图解~

电磁流量计的工作原理是：当流体通过流量计时，流体中的电子元素会受到电磁场的影响，从而产生电流。通过测量电流的变化，可以计算出流体的流量。 具体来说，电磁流量计包括一个电磁线圈和一个传感器。电磁线圈产生一个恒定的电磁场，传感器则位于电磁线圈的附近。当流体通过传感器时，流体中的电子元素会受到电磁场的影响，从而产生电流。电磁流量计通过测量电流的变化，可以计算出流体的流量。

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律。其传感器部分由线圈、电极和绝缘内衬组成，在测量时传感器中的励磁线圈通电产生磁场，当导电流体通过磁场时，由于切割磁力线的作用力，产生微小的感应电动势，由电极将这些微小的感应电动势采集，并输送至仪表的转换器部分，对信号进行放大、修正等操作，再通过公式将其换算成相应的流量数据，最终显示到仪表或输出到上位机系统。

原理图
当导电流体流过垂直于流动方向的磁场时，导电液体感应出与平均流速成正比的感应电压E，其感应电压通过两个直接与流体接触的电极检出，经转换器放大、滤波、整形，送至MCU，完成瞬时流量、累积流量的显示及输出控制。E=KBVD式中:E---感应电压 K---仪表常数 B---磁感应强度V---测量管面内平均流速 D---流量计的通径

产品结构图
一款好的电磁流量计，具有较高的测量准确度，稳定的产品性能，目前电磁流量计的准确一般为0.3级、0.5级，而部分小口径产品可以做到0.2级。由于其测量原理的特殊性，需要测量介质具有一定的电导率（一般大于5us/cm），同时测量始动流速也有一定的要求（一般大于0.5m/s）。
TSD电磁流量计在测量水务相关的流体流量时，具有很多优势，目前在各行业中被广泛应用。
（1）测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求相对较低；
（2）测量精度高，稳定性强，抗振动干扰能力强；
（3）测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；
（4）具有多种电极和衬里选择，抗介质腐蚀能力强。

电磁流量计的基本原理

(一)测量原理

根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感生电势e，其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，则

e＝Blu (3－35)

与此相仿．在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速u流动时，导电流体就切割磁力线．如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间也特产生感生电动势：

e＝BD (3－36)

式中， 为管道截面上的平均流速．由此可得管道的体积流量为：

qv＝ ＝ （3－37）

由上式可见，体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比，与其它物理参数无关．这就是电磁流量计的测量原理．

需要说明的是，要使式（3—37）严格成立，必须使测量条件满足下列假定：

①磁场是均匀分布的恒定磁场；

②被测流体的流速轴对称分布；

③被测液体是非磁性的；

④被测液体的电导率均匀且各向同性。

图3－17 电磁流量计原理简图

1－磁极；2－电极；3－管道

(二)励磁方式

励磁方式即产生磁场的方式．由前述可知，为使式(3—37)严格成立，第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场．为此，就需要选择一种合适的励磁方式。目前，一般有三种励碰方式，即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁．现分别予以介绍．

1．直流励磁

直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁，它能产生一个恒定的均匀磁场．这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响．但是，使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子．在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极．如图3—18所示．这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响仪表的正常工作．所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属等．

图3－18 直流励磁方式

2．交流励磁

目前，工业上使用的电磁流量计，大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式，即它的磁场是由正弦交变电流产生的，所以产生的磁场也是一个交变磁场．交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰．另外，由于磁场是交变的，所以输出信号也是交变信号，放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多．

如果交流磁场的磁感应强度为

B＝Bm sin t （3－38）

则电极上产生的感生电动势为

e＝Bm D sin t （3－39）

被测体积流量为

qv= D （3－40）

式中 Bm――磁场磁感应强度的最大值；

――励磁电流的角频率， ＝2 f；

t――时间；

f――电源频率．

由式(3－40)可知，当测量管内径D不变，磁感应强度Bm为一定值时，两电极上输出的感生电动势e与流量qv成正比．这就是交流磁场电磁流量变送器的基本工作原理．

值得注意的是，用交流磁场会带来一系列的电磁干扰问题．例如正交干扰．同相干扰等，这些干扰信号与有用的流量信号混杂在一起．因此，如何正确区分流量信号与干扰信号，并如何有效地抑制和排除各种干扰信号，就成为交流励磁电磁流量计研制的重要课题。

3．低频方波励磁

直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺点，为了充分发挥它们的优点，尽量避免它们的缺点，70年代以来，人们开始采用低频方波励磁方式．它的励磁电流波形如图3—19所示，其频率通常为工频的1／4－l／10．

图3－19 方波励磁电流波形

从图3－19可见，在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰影响很小．从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号，所以它能克服直流励滋易产生的极化现象．因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式，目前已在电磁流量计上广泛的应用．概括一下，它具有如下几个优点：

①能避免交流磁场的正交电磁干扰；

②消除由分布电容引起的工频干扰；

③抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流；

④排除直流励磁的极化现象．

电磁流量计原理

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乜可盐酸： 是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计.在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场.当有导电介质流过时,则会产生感应电压(工作原理如下图所示).管道内部的两个电极测量产生的感应电压.测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离.电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大.最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量.但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量.

临沧市18945227250： 简述电磁流量计工作原理? - ？
乜可盐酸： 流量计测量原理为基于法拉第电磁感应定律.流量计的测 量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管.两只电极沿管径方 向穿通管壁固定在测量管上.线圈励磁时,将在与测量管轴线 垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场.此时,如 果具有一定电导率的流体流经测量管,将切割磁力线感应出电 动势E.电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径d 与平均 流速v 的乘积,电动势E(流量信号)由电极检出并通过电 缆送至转换器.转换器将流量信号放大处理后,可显示流体流 量,并能输出脉冲,模拟电流等信号,用于流量的控制和调节.E=KBDV 式中: E-- 为电极间的信号电压(v) B-- 磁通密度(T) d-- 测量管内径(m) V-- 均流速(m/s)

临沧市18945227250： 插入式电磁流量计的工作原理? - ？
乜可盐酸： 插入式电磁流量计与普通的电磁流量计原理相同,插入式电磁流量计的测量原理同样是基于法拉第电磁感应定律UWW.不同的是,插入式电磁流量计的体积很小,易于安装、拆换.现在市面上的插入式电磁流量计的检测电极多数安装在自身底面,极间距D很小,其结构如图1-2所示. 在进行流量流速测量时,将其电极深入到流场内某一平面,着重对电极所在位置的点的流速情况进行测量.改变测量位置,测量不同点的流速,对这样一系列的点进行流速测量后,进行计算整合,得出整个目标流场的平均流速.所以说插入式电磁流量计是一种点流速的流量计.

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乜可盐酸： 电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表.在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场.当有导电介质流过时,则会产生感应电压,该电压与流体的流速成正比关系,进而得到流量值Q.

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乜可盐酸： 电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律.其传感器部分由线圈、电极和绝缘内衬组成,在测量时传感器中的励磁线圈通电产生磁场,当导电流体通过磁场时,由于切割磁力线的作用力,产生微小的感应电动势,由电极将这些微小的感应电动势采集,并输送至仪表的转换器部分,对信号进行放大、修正等操作,再通过公式将其换算成相应的流量数据,最终显示到仪表或输出到上位机系统.

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