电磁流量计的原理和构成

一、电磁流量计的使用方法

           （选自GB/T 18660－2002）

1范围

本标准描述了用于测量充满封闭管道中导电液体流量的工业电磁流量计的原理和主要设计特点，并涉及它们的安装、运行、特性以及校准。

本标准不规定流量计在危险环境中应用的安全防护要求。它不适用于导磁性浆液及液态金属的测量，也不适用于有卫生要求的场合。

本标准包括交流励磁型和脉冲直流励磁型两种流量计。

2应用标准（略）

3定义（略）

4符号和单位

本标准使用下列符号

5基本理论

5．1概述

当液体在磁场中运动时，根据法拉第定律产生感应电动势（见图1）。如果磁场垂直于流动液体的电绝缘管道，而液体的电导率又不太低，则装在管壁上的两个电极之间可测量到一个电压，这电压同磁通量密度、液体的平均流速以及两个电极之间的距离成正比。这样，就可以测得液体的流速，进而测得液体的流量。

           图1  电磁流量计原理图

B－磁通密度；D－测量管内径；V－流量信号（电动势）；U－液体平均轴向流速

5.2 基本方程

根据法拉第电磁感应定律，感应电压强度可用下面的简式表达：

          V=kBL_eU…………………………………………（1）

在圆形管道中，体积流量是：

      ……………………………………………（2）

把方程（1）、（2）合并得：

    ……………………………………………（3）

或者

        ……………………………………………（4）

方程式（4）可以解释为用各种方法产生一个校准系数，如本标准第9章和GB/T18659中所述，该系数实际上通常是靠湿式校准来得到。

6结构和工作原理

6.1概述

如图1和图2所示，测量管置于磁场中，使导电液体的流动方向同磁场相垂直。根据法拉第定律，液体在磁场中流动，在与其流向和磁场相垂直的方向上产生一感应电动势。由安装在绝缘衬里上的两个电极，或者通过测量管上在与磁场垂直的径向平面上的一对电容耦合型绝缘电极，产生一个正比于流速的电位差，此电压信号可通过一个二次装置加以处理。基于这一原理的流量计可以测量从任何方向流经测量管的流量。

             图2 工业电磁流量计的构成

电磁流量计是由检测流过液体流速的一次装置，和把一次装置产生的低电平信号转换成工业仪表可以接受的标准化信号的二次装置所组成。系统产生一个同体积流量（或者平均流速）成正比的输出信号。它仅于用来测量导电的且非磁性的液体。

一次装置和二次装置可以组合成一个整体。

6.2一次装置

电磁流量计的一次装置包括导出参比信号的电子线路。