電磁流量計：設計考慮和解決方案

當今有哪些工業(yè)領(lǐng)域使用流量計?

若不能度量，則無(wú)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(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，對流量監測的需求越來(lái)越多， 常常還要求更高速度和精度的監測。有幾個(gè)領(lǐng)域中，工業(yè)流量 測量很重要，比如生活廢棄物。隨著(zhù)人們越來(lái)越關(guān)注環(huán)境保護， 為使我們的世界更干凈衛生、污染更少，廢棄物的處置和監測 就變得非常重要。人類(lèi)消耗著(zhù)大量的水，隨著(zhù)全球人口增長(cháng)， 用水量會(huì )越來(lái)越大。流量計至關(guān)重要，既能監測生活廢水，也 是污水處理廠(chǎng)過(guò)程控制系統不可或缺的一部分。

圖1. 污水處理廠(chǎng)簡(jiǎn)圖

流量計還被用于許多工業(yè)控制過(guò)程，包括化學(xué)/制藥、食品飲 料、紙漿造紙等。此類(lèi)應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。

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

電磁感應技術(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(shí)不 會(huì )干擾或限制介質(zhì)的流動(dòng)。由于傳感器不是直接浸沒(méi)在液體 中，沒(méi)有活動(dòng)部件，因此不存在磨損問(wèn)題。

電磁方法測量的是體積流量，這意味著(zhù)測量對流體密度、溫度、 壓力和粘度等參數的變化不敏感。一旦用水標定電磁流量計， 就可以使用它來(lái)測量其他類(lèi)型的導電流體，無(wú)需進(jìn)一步標定。 這是其他類(lèi)型流量計所不具備的一個(gè)重要優(yōu)勢。

電磁流量計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(lèi)、藥物、血漿及其他許多特殊介質(zhì)。

電磁流量計的工作原理是什么?

電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應定律。根據法拉第 定律，當導電流體流經(jīng)傳感器的磁場(chǎng)時(shí)，一對電極之間就會(huì )產(chǎn) 生與體積流量成正比的電動(dòng)勢，其方向與流向和磁場(chǎng)垂直。電 動(dòng)勢幅度可表示為：

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

圖2. 磁流量計工作原理