广州南控自动化设备有限公司

　随工业化进程的加速，导致环境污染问题日益严重，在倡导环保节能的今天，人与自然和谐共生的理念为人们所倡导，因此污染的问题成为人们关注的话题。在污水处理工业中， 电磁流量计是不可或缺的。

因为 电磁流量计有不受温度、压力、粘度等外界因素的影响的特点，所以在污水处理工业中应用的非常广泛。她可以根据根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性，对其进行检测。电磁流量计结构紧凑、体积小。安装、操作、维护方便，测量系统采用智能化设计，整体密封加强，能在较恶劣的环境下正常工作。所以在水和污水行业，电磁流量计尤其是大口 电磁流量计具有很大优势，得到了非常普遍的应用
　　
　　 电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。当导电金属杆以一定速度做垂直于磁力线方向的运动，即会产生感应电压。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。工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4～10-1S/cm之间，使用不存在问题，低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。电磁流量计不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低，认为不能使用，然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量测量。

以为应用范围的不同，电磁流量计也有很多不同的型号。因此合理选用与正确安装电磁流量计，对保证测量准确度、延长仪表的使用寿命都是很重要的．

 (一)电磁流量计的选用原则

　　　电磁流量计的选用，主要是变送器的正确选用，而转换器只需要与之配套就可以．

1．口径与量程的选择

　　　变送器口径通常选用与管道系统相同的口径．如果管道系统有待设计，则可根据流量范围和流速来选择口径．对于电磁流量计来说，流速以2—4m／s较为适宜．在特殊情况下，如液体中带有固体颗粒，考虑到磨损的情况，可选常用流速≤3m／s，对于易附管理的流体．可选用流速≥2m／s．

　　　变送器的量程可以根据两条原则来选择：一是仪表满量程大于预计的最大流量值；二是正常流量大于仪表满量程的50％，以保证一定的测量精度．

2．温度和压力的选择

　　　电磁流量计能测量的流体压力与温度是有一定限制的．选用时，使用压力必须低于该流量计规定的工作压力．目前，国内生产的电磁流量计的工作压力规格为：

小于 50mm口径，工作压力为1．6MPa；

900 mm口径，工作压力为1MPa；

大于 1000mm口径，工作压力为0．6MPa．

　　　如对变送器耐压有特殊要求，则可与生产厂家具体磋商．有的厂家已能制造耐压为32MPa的电磁流量变送器．

　　　电磁流量计的工作温度取决于所用的衬里材料，一般为5—70℃．如做特殊处理，可以超过上述范围，如天津自动化仪表三厂生产的耐磨耐腐蚀电磁流量计．变送器允许被测介质温度为—40一十130℃．

3．内衬材料与电极树料的选择

　　　变送器的内衬材料及电极材料必须根据介质的物理化学性质来正确选择，否则仪表会由于衬里和电极的腐蚀而很快损坏，而且腐蚀性很强的介质一旦泄漏容易引起事故．因此，必须根据生产过程中的具体测量介质，慎重地选择电极与衬里的材料．

　  电磁流量计在应用过程中的精度保证一直是用户所关心的热点问题。在过去， 电磁流量计的校验必需送到专门的标定校验设备上进行检查。但是，随着电磁流量计制造技术的发展和应用行业的扩展， 电磁流量计的使用越来越多、口径越来越大，送回校验装置上校验的难度也越来越大。特别是在给水行业，由于应用管径大和行业特点，要做到断流取表外送校验，操作起来难度很大，既费时又费力，甚至根本无法拆下来。为此，电磁流量计的应用者和制造商一直都在苦苦寻求一种在线的电磁流量计检验方法，来替代传统的离线校验方法。

近年国内外常用的 电磁流量计在线检验方法：

1.大口径电磁流量仪在线校验方法

2.在线电磁校验仪GS9

　　 电磁流量计在欧洲的使用数量最多，其在线检验技术也最成熟，一些主要的电磁流量计制造商基于上述方法还开发出了专用的电磁流量计在线检测仪器，如KROHNE的GS9在线电磁流量计校验仪。

3．检验过程

GS9的使用方法十分简单，只要根据电缆的标识和流量计进行连接(即插即用)，然后启动自动校验，数据会存储在内部的存储器中 (70 台仪表)，随后可将数据传送到计算机上进行处理。上述在线检验或专用诊断仪器的方法虽然不用将管线流量停流后再对流量计进行检测，但仍需要外界检测设备的帮助才能完成整个检验过程。因此开发自带诊断和检验功能的流量计是当前流量计研发的趋势。

 电磁流量计的在线检验方法从诞生到应用正在日趋成熟，但要在全国各行业推广还需要一段时间。其最大的困难在于电磁流量计作为计量仪表，其在线的检验规范需要得到国家技术监督部门和各相关行业协会对的认可。而上面所谈到的方案、设备要想得到全国范围内的认可，必须要由电磁流量计的制造商、使用者和国家相关部门共同合作才能进行。

　流量测量是四大重要过程参数之一（其他的是温度、压力和物位）。闭合管道流量计以其采用的技术分类，如下：

差压流量计(DP)

　　　这是最普通的流量技术，包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大　多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。

容积流量计(PD)

　　　PD流量计用于测量液体或气体的体积流速，它将流体引入计量空间内，并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD流量计的精确度较高，是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差，以及需装有移动部件。

涡轮流量计

　　　当流体流经涡轮流量计时，流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速，推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计，涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差，也需要移动部件。

电磁流量计

　　　具有传导性的流体在流经电磁场时，通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件，不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。

超声流量计

　　　传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法，用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样，是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计，如果超声变送器安装在管道外测，就无须插入。它适用于几乎所有的液体，包括浆体，精确度高。但管道的污浊会影响精确度。

涡街流量计

　　　涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，游涡的速度与流体的速度成一定比例，从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件，也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音，而且要求流体具有较高的流速，以产生旋涡。

热质量流量计

　　　通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔，能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一，也是少数用于测量大口径气体流量的技术。

科里奥利流量计

　　　这种流量计利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护，防止腐蚀。

电磁流量计在结构上一般由电磁流量计传感器和电磁流量计转换器两部分组成。一般情况下，传感器和转换器是分体的，传感器安装在生产过程工艺管道上感受流量信号；转换器将传感器送来的流量信号进行放大，并转换成标准电信号，以便进行显示、记录、积算和调节控制。也有的电磁流量计将转换器和传感器装在一起，组成一体型电磁流量计，可就地显示和远传显示和控制。电磁流量计传感器主要由测量管组件、磁路系统、电极及干扰调整机构部分组成。为了使传感器稳定可靠地工作，准确地感受流量信号，传感器应满足如下要求。
1）能提供一个足够大的且与流量成正比的电势信号；
2）能把干扰信号抑制到最小程度，使信噪比足够大；
3）能适应恶劣环境条件，工作可靠。
测量管组件测量管位于传感器中心，两端带有连接法兰或其它形式的联结装置，被测流体通过测量管。为了让磁力线能顺利地穿过测量管进入被测介质，
首先，测量管必须由非导磁材料制；
其次，为了减少电涡流，测量管一般应选用高阻抗材料，在满足强苛求的前提下，管壁应尽量薄；
第三，为了防止电极上的流量信号被金属管壁所短路，所以在测量管内侧应有一完整的绝缘衬里。
衬里材料应根据被测介质，选择有耐腐蚀，耐磨损，耐高温等性能的材料，如聚四氟乙烯、耐酸橡胶等

目前，电磁流量计已发展成多种类型，分类方法也有很多种：
1．按励磁方式分类
1）直流励磁型 这种电磁流量计数量很少，只用于测量液态金属流量，如常温下的汞和高温下的液态钠、钾等。
2）交流工频励磁型 较早期的电磁流量计用50Hz工频市电励磁，由于易受电磁干扰和零点漂移等原因，现已逐渐被低频矩形励磁所代替。但在测量泥浆、矿浆等液固两相流时，低频矩形波励磁方式由于不能克服固体擦过电极表面产生的尖峰噪声，而工频交流励磁的仪表则不存在这一缺点，所以国内外尚有一些电磁流量计仍采用交流励磁方式。
3）双频励磁型 励磁电流的波形是在低频矩形波上叠加高频矩形波，主要为克服二值矩形波励磁存在的浆液噪声和流动噪声，提高仪表的稳定性和响应特性。
2．按传感器和转换器的组成分类
1）分离型 这是电磁流量计的主要型式。传感器安装在流通管道上，转换器装在仪表室内或易于安装和操作的传感器附近，距离一般为数十到数百米。其好处是转换器可远离现场恶劣环境条件，电子器件的检查、调整和测量参数的比较方便。
2）一体型 传感器和转换器组装在一起，装在工艺管道上直接输出反映流量大小的电流（或频率）标准信号。其好处是缩短了传感器和转换器之间的流量信号线和励磁线的连接长度，没有外界的这类布线，因此电器接线简单，价格也比较便宜。但易受管道布置的限制，如果安装在人们不易接近的场所，维护很不方便；此外，转换器中的电子器件装在管道上，易受液体温度和管道振动的影响。
3．按连接方式分类按传感器与管道的连接方式可分为法兰连接、无法兰夹装连接和螺纹联结等几种。

水工业计量的范围，在相当长的历史时期内，主要是各种物理量的电磁流量计。随着科技的进步、经济和社会的发展，电磁流量计已突破了传统的物理量的范畴，扩展到化学量以及工程量的计量测试。近年来，计量的发展更加迅速，以至囊括了生理量和心理量等的计量测试。因此，可以说，一切可测量的计量测试，皆属于计量的范围。计量所涉及的科学领域，已从自然科学扩展到社会科学。

当前，比较成熟和普遍开展的计量科技领域有几何量(亦称长度)、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、声学、光学、化学和电离辐射，即所谓“十大计量”。

另外，随着现代科技的发展，一些新的计量领域，如生物工程、环保工程、字航工程等的计量测试，也正在逐渐形成。

上述电磁流量计科技领域的划分是相对的，并无严格规定。如有的国家将电磁（主要是关于直流和低频电磁量的计量测试）和无线电合在一起称为“电学”，也有的国家将电磁、无线电和时间频率合在一起统称为“电学计量”。再者，各个计量领域也不是孤立的，而是彼此联系、相互影响的。许多实际的计量测试问题，往往可能涉及两个甚至更多的计量领域。

中国的水工业行业是一个新兴行业。基于该行业的发展现状和我国水资源现状，相关市场对各类水工业行业相关设备的需求将是巨大的。而作为重要的检测设备之一，流量计在供水和排水，尤其是废水处理领域的作用更是不容小觑。随着我国对水工业行业的重视程度提高以及各类相关法律法规的颁布，各类相关工程项目相继启动，流量计市场的潜量是巨大的。根据ＡＲＣ咨询集团的最新调查报告－－“中国的电磁流量计市场趋势调查”反映，２００３年中国市场的电磁流量计超过了４６００万美元，然而到２００８年，预计将达到大约７７００万美元。

　　由于水资源供需不平衡，中国政府将在供水、排水处理方面计划投资２２０亿美元。ＡＲＣ预测，该领域将需要大量电磁流量计。业界认为，非满管用的电磁流量计不能仅满足现有的性能要求，而且还要适合将来的满刻度的条件，这样的流量计市场需求量很大。另外，还要适合非接触式电极如橡胶、沥青、超纯水、酒精、甘油、浮游物等非倒替的介质。