電磁流量計簡(jiǎn)單說(shuō)是由流量傳感器和變送器組成的。
流量傳感器是把流過(guò)管道內的導電液體的體積流量轉換為線(xiàn)性電信號。其轉換原理就是的法拉第電磁感應定律，即導體通過(guò)磁場(chǎng)，切割電磁線(xiàn)，產(chǎn)生電動(dòng)勢。流量傳感器的磁場(chǎng)是通過(guò)勵磁實(shí)現的，分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁?，F在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。
變送器是由勵磁電路、信號濾波放大電路、A/D采樣電路、微處理器電路、D/A電路、變送電路等組成。
工作原理
電磁流量計（Eletromagnetic Flowmeters，簡(jiǎn)稱(chēng)EMF）是20世紀50~60年代隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測量?jì)x表。電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制成的，電磁流量計用來(lái)測量導電液體體積流量的儀表。由于其*的優(yōu)點(diǎn)，電磁流量計目前已廣泛地被應用于工業(yè)過(guò)程中各種導電液體的流量測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；電磁流量計各種漿液流量測量，形成了*的應用領(lǐng)域。
在結構上，電磁流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器安裝在工業(yè)過(guò)程管道上，它的作用是將流進(jìn)管道內的液體體積流量值線(xiàn)性地變換成感生電勢信號，并通過(guò)傳輸線(xiàn)將此信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方，它將傳感器送來(lái)的流量信號進(jìn)行放大，并轉換成流量信號成正比的標準電信號輸出，以進(jìn)行顯示，累積和調節控制。
電磁流量計的基本原理
（一）測量原理
根據法拉第電磁感應定律，當一導體在磁場(chǎng)中運動(dòng)切割磁力線(xiàn)時(shí)，在導體的兩端即產(chǎn)生感生電勢e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場(chǎng)的磁感應強度B，導體在磁場(chǎng)內的長(cháng)度L及導體的運動(dòng)速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，則
e＝Blu （3－35）
與此相仿．在磁感應強度為B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內徑為D的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速u流動(dòng)時(shí)，導電流體就切割磁力線(xiàn)．如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對電極（圖3—17）則可以證明，只要管道內流速分布為軸對稱(chēng)分布，兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動(dòng)勢：
e＝BD （3－36）
式中， 為管道截面上的平均流速．由此可得管道的體積流量為：
qv＝πDUˉ ＝ （3－37）
由上式可見(jiàn)，體積流量qv與感應電動(dòng)勢e和測量管內徑D成線(xiàn)性關(guān)系，與磁場(chǎng)的磁感應強度B成反比，與其它物理參數無(wú)關(guān)．這就是電磁流量計的測量原理．
需要說(shuō)明的是，要使式（3—37）嚴格成立，必須使測量條件滿(mǎn)足下列假定：
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng)；
②被測流體的流速軸對稱(chēng)分布；
③被測液體是非磁性的；
④被測液體的電導率均勻且各向同性。
圖3－17 電磁流量計原理簡(jiǎn)圖
1－磁極；2－電極；3－管道
（二）勵磁方式
勵磁方式即產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式．由前述可知，為使式（3—37）嚴格成立，*個(gè)必須滿(mǎn)足的條件就是要有一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng)．為此，就需要選擇一種合適的勵磁方式。目前，一般有三種勵碰方式，即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁．現分別予以介紹。
1．直流勵磁
直流勵磁方式用直流電產(chǎn)生磁場(chǎng)或采用*磁鐵，它能產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng)．這種直流勵磁變送器的zui大優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場(chǎng)干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現象的影響．但是，使用直流磁場(chǎng)易使通過(guò)測量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解，產(chǎn)生正負離子．在電場(chǎng)力的作用下，負離子跑向正極，正離子跑向負極．如圖3—18所示．這樣，將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響電磁流量計的正常工作．所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬等。
圖3－18 直流勵磁方式
2．交流勵磁
目前，工業(yè)上使用的電磁流量計，大都采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式，即它的磁場(chǎng)是由正弦交變電流產(chǎn)生的，所以產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是一個(gè)交變磁場(chǎng)．交變磁場(chǎng)變送器的主要優(yōu)點(diǎn)是消除了電極表面的極化于擾．另外，由于磁場(chǎng)是交變的，所以輸出信號也是交變信號，放大和轉換低電平的交流信號要比直流信號容易得多．
如果交流磁場(chǎng)的磁感應強度為
B＝Bm sin t （3－38）
則電極上產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢為
e＝Bm D sin t （3－39）
被測體積流量為
qv= D （3－40）
式中 Bm――磁場(chǎng)磁感應強度的zui大值；
――勵磁電流的角頻率， ＝2 f；
t――時(shí)間；
f――電源頻率．
由式（3－40）可知，當測量管內徑D不變，磁感應強度Bm為一定值時(shí)，兩電極上輸出的感生電動(dòng)勢e與流量qv成正比．這就是交流磁場(chǎng)電磁流量變送器的基本工作原理。
值得注意的是，用交流磁場(chǎng)會(huì )帶來(lái)一系列的電磁干擾問(wèn)題．例如正交干擾．同相干擾等，這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起．因此，如何正確區分流量信號與干擾信號，并如何有效地抑制和排除各種干擾信號，就成為交流勵磁電磁流量計研制的重要課題。
3．低頻方波勵磁
直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn)，盡量避免它們的缺點(diǎn)，70年代以來(lái)，人們開(kāi)始采用低頻方波勵磁方式．它的勵磁電流波形其頻率通常為工頻的1／4－l／10。
方波勵磁電流波形
在半個(gè)周期內，磁場(chǎng)是恒穩的直流磁場(chǎng)，它具有直流勵磁的特點(diǎn)，受電磁干擾影響很?。畯恼麄€(gè)時(shí)間過(guò)程看，方波信號又是一個(gè)交變的信號，所以它能克服直流勵滋易產(chǎn)生的極化現象．因此，低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式，目前已在電磁流量計上廣泛的應用．概括一下，電磁流量計具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
①電磁流量計能避免交流磁場(chǎng)的正交電磁干擾；
②電磁流量計消除由分布電容引起的工頻干擾；
③電磁流量計抑制交流磁場(chǎng)在管壁和流體內部引起的電渦流；
④電磁流量計排除直流勵磁的極化現象
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