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按流量传感器与管道连接方式
（5）插入式电磁流量计
特点：
· 插入式电磁流量计在大管道流量检测中，具有绝对的安装
优势与价格优势。
· 转换器采用优化设计，结构紧密，容易电气安装，转换
器和传感器具有互换性，可自由变更测量范围（0.5m/s～10m/s）
。
· 仪表应用“自动归零”原理，消除电化学干扰信号，零点
见到过有应用于DN300mm管道仪表的报道。干法效验流
量值，与湿法（实流）效验相比，精度可达3% 。除由
电磁铁值流激磁产生次场外，也有用永久磁铁磁场的
较小口径传感器。
本类仪表在我国一般流程工业中应用还属探索阶
段，20世纪60～70年代曾成功地应用于测量电解槽常
温泵流量；有色冶金工业也曾试用于测量熔锌液流量，
Krohne公司第一次把电磁流量计应用于工业。
50年代初EMF实现了工业化应用，近年来世界范
围EMF产量约占工业流量仪表台数的5%～
6.5%。 70年代以来出现键控低频矩形波激磁方
式，逐渐替代早期应用的工频交流激磁方式，
仪表性能有了很大提高，得到更为广泛的应用。
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电磁流量计的原理和机构
根据法拉第定律，当导体在磁场中切割磁力线 时，将产生电动势。该电动势的大小与磁感应 强度B，磁场中作垂直切割磁力线方L向v 运动的 导体长度和导体在磁场中作垂直于磁力线方向 运动的速度u 成正比。当三者相互垂直时，感应 电动势e的大小为：
➢电磁流量计概述 ➢电磁流量计原理和机构 ➢电磁流量计分类 ➢电磁流量计优缺点 ➢成员介绍
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电磁流量计概述
电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters简称
EMF)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。1922年威廉斯首
先应用电磁流量仪表于封闭圆管，1961年
径，m； --- 平均流速，
m/s。 设液体的体积流量
为，则 式中 K 为仪表常数，
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K= 4 KB/πD 。
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电磁流量计的原理和机构
电磁流量计由电磁流量传感器和 转换器组成。传感器典型结构示 意如图2，测量管上下装有激磁 线圈，通激磁电流后产生磁场穿 过测量管，一对电极装在测量管 内壁与液体相接触，引出感应电 势，送到转换器。激磁电流则由 转换器提供。
矩形波形波交变激磁虽不受慢的极化电压变化影响，但由于 稳定磁场短期间直流采用相对于急剧变化的极化电压，还会产生 急剧的输出变化。此外流体中固体颗粒撞击电极，其表面氧化膜 破损，表面电位变化形成尖峰状噪声，输出呈现大幅晃动。这一 现象称作浆液噪声，发生于高浓度浆液或含土沙粒的液体，影响 了低频矩形波电磁流量计的应用。
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按ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁电流方式
3、低频矩形波激磁 自1975年低频矩形波激磁方式发表以来，以其功耗小、零点
稳定，电极污染影响小等优点，得到很快发展，成为迄今主要激 磁方式。流量信号在信号电压基本恒定的区间采样取得。激磁频 率为市电的 1/32 ～ 1/2 ，常用 1/8 ～1/4之间。小口径仪表 用较高频率，大口径仪表用较低频率，由制造厂按所用传感器口 径来设定。
(1) 法兰连接 法兰连接时传统的连接方式，传感器两端有连接法兰，与
管道法兰间用螺栓固定之，可单向安装。大口径传感器都采用 本连接方式。体积和重量都比夹装连接方式大。
DN15～600mm 电磁流量计的两法兰面间长度，国际标准化 组织已制定标准（ISO 13359;1998）予以统一。 (2) 夹装连接
持件相连接，实现快速拆卸和安装，便于日常频繁的清洗 。
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按流量传感器与管道连接方式
(4) 螺纹连接 右图中式小口径
仪表螺纹连接方式。 该类仪表较多应用于 医药、食品等工业和 药业配比注入等场所 。螺纹连接还有较多 应用于石油、地质勘 探等16～25MPa以上 高压注水或水泥浆液 流量测量，螺纹形状 则为梯形。
因锌液在测量管内壁结垢及氧化锌等原因，未使用成
功。
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按激磁电流方式
2、交流激磁 早期电磁流量计用于50Hz工频市电激磁，产生正弦波交变磁
场；采用交流激磁的理由是为了避免像用直流激磁时电磁表面产 生极化现象，但是由于易受市电锁引起的与流量信号同相应各种 感应噪声的叠加，形成零点漂移等，现在已渐被低频矩形波激磁
夹装连接时近年发展的连接方式，传感器本身无法兰，以 较长的螺栓夹持在管道两法兰之间接入管系。本方式传感器体 积小重量轻，对于不同压力规范和标准管系法兰孔距适应性强； 但只适用于较小管径（200mm一下）,承受液体工作压力较低。
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按流量传感器与管道连接方式
(3) 卫生型连接 下图中式卫生型连接一例，与国际制酪联合会IDF加
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电磁流量计分类
✓按激磁电流方式 ✓按流量传感器与管道连接方式 ✓按流量传感器电极是否与被测液 体接触 ✓按流量传感器结构分类 ✓按传感器和转换器组成方式
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按激磁电流方式
1、直流激磁
直流激磁电磁流量计用于测量液体金属流量，如常温
下汞和高温下液态纳、锂、钾等。在快中子增殖核反
应堆一次回路中用于测量摄氏500余度的熔融纳流量，
eBuLv
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电磁流量计的原理和机构
如图1所示，导电性液体
在垂直于磁场的非磁性测
量管内流动，与流动方向
垂直的方向上产生与流量
成比例的感应电势，电动
势的方向按“弗来明右手
规则”，其值如下式 式
中 E-----感应电动势，
即流量信号，V; k-----
系数； B-----磁感应强
度，T； D----测量管内
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按激磁电流方式
4、双频激磁 双频激磁是在低频矩形波上叠加高频矩形波，如右图所示
的用两种频率采样和低通、高通滤波器，得到高频和低频两种 信号，合成后得流量信号，克服了低频矩形波激磁存在的浆液 噪声和流动噪声，提高仪表的稳定性和响应性。快速响应性可 反映频率高达1Hz的柱塞泵的流动状况。
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按流量传感器与管道连接方式
所代替。这些叠加的感应噪声是由以下一些原因产生的。 1)液体中涡电流产生与流量信号同相位噪声，电极污染形成
的噪声和零点漂移； 2)磁回路中铁损偏移了激磁电流与磁场间相位，使原来在信
号回路中变压器效应所形成的正交（90°）噪声相移，产生相同 噪声；
3)激磁线圈与信号线间以及激磁线圈与流体间的静电感应噪 声。