1. 概 述

　　色多多视频app污下载(以下简称EMF)是利用法拉第电磁感到定律制成的一种丈量导电液体体积流量的仪表。50年月初EMF实现了产业化应用，比年来天下范畴EMF产量约占产业流量仪表台数的5%～6.5%。 70年月以来出现键控低频矩形波激磁方法，渐渐替换早期应用的工频交换激磁方法，仪表性能有了很猛进步，得到更为遍及的应用。

　　2. 原理与机构

　　EMF的根来源根基理是法拉第电磁感到定律，即导体在磁场中切割磁力线活动时在其两头孕育发生感到电动势。如图1所示，导电性液体在垂直于磁场的非磁性丈量管内活动，与活动偏向垂直的偏向上孕育发生与流量成比例的感到电势，电动势的偏向按“弗来明右手规矩”，其值如下式 式中 E-----感到电动势，即流量信号，V; k-----系数； B-----磁感到强度，T； D----丈量管内径，m； --- 均匀流速，m/s。 设液体的体积流量为，则 式中 K 为仪表常数，K= 4 KB/πD 。 EMF由流量传感器和转换器两大部门构成。传感器典范布局表示如图2，丈量管上下装有激磁线圈，通激磁电流后孕育发生磁场穿过丈量管，一对电极装在丈量管内壁与液体相打仗，引出感到电势，送到转换器。激磁电流则由转换器提供。

　　3、 优 点

　　EMF的丈量通道是一段无阻流检测件的平滑直管，因不易壅闭实用于丈量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。 EMF不孕育发生因检测流量所形成的压力丧失，仪表的阻力仅是统一长度管道的沿程阻力，节能结果明显，对付要求低阻力丧失的大管径供水管道最为得当。 EMF所测得的体积流量，现实上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变革明显的影响。 与其他大部门流量仪表相比，前置直管段要求较低。 EMF丈量范畴度大，通常为20：1～50：1，可选流量范畴宽。满度值液体流速可在0.5～10m/s内选定。有些型号仪表可在现场凭据必要扩大和缩小流量(比方设有4位数电位器设定仪表常数)不必取下作离线实流标定。 EMF的口径范畴比其他品种流量仪表宽，从几毫米到3m。可测正反双向流量，也可测脉动流量，只要脉动频率低于激磁频率许多。仪表输出素质上是线性的。 易于选择与流体打仗件的质料品种，可应用于腐化性流体。

　　4、 缺 点

　　EMF不克不及丈量电导率很低的液体，如煤油成品和有机溶剂等。不克不及丈量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。 通用型EMF由于衬里质料和电断气缘质料限定，不克不及用于较高温度的液体；有些型号仪表用于过低于室温的液体，因丈量管外凝露(或霜)而粉碎绝缘。

　　5、 分 类

　　市场上通用型产物和特别型仪表可以从差别角度分类。 如按激磁电流方法分别，有直流激磁、交换(工频或其他频率)激磁、低频矩形波激磁和双频矩形波激磁。几种激磁方法的波形见图3。 按输出信号连线和激磁(或电源)连线的制式分类，有四线制和二线制。 按转换器与传感器组装方法分类，有分散型和一体型。 按流量传感器与管道毗连方法分类，有法兰毗连、法兰夹装毗连、卫生型毗连和螺纹毗连。 按流量传感器电极是否与被测液体打仗分类，有打仗型和非打仗型。按流量传感器布局分类，有短管型和插入型。 按用途分类，有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和潜水型等。

　　6. 选用思量要点

　　6.1 应用表面

　　EMF应用范畴遍及。大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相称难测流体或高要求场合，如丈量造纸产业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学产业的强腐化液以及钢铁产业高炉风口冷却水控制和监漏，长间隔管道煤的水力运送的流量丈量和控制。小口径、微小口径常用于医药产业、食品产业、生物工程等有卫生要求的场合。

　　6.2精度品级和功效

　　市场上通用型EMF的性能有较大差异，有些精度高、功效多，有些精度低、功效简朴。精度高的仪表根本偏差为(0.5%～1%)R，精度低的仪表则为(1.5%～2.5%)FS，两者代价相差1～2倍。因此丈量精度要求不很高的场合(比方非商业核算仅以控制为目标，只要求高可靠性和精良重复性的场合)选用高精度仪表在经济上是分歧算的。 有些型号仪表声称有更高的准确度，根本偏差仅(0.2%～0.3%)R，但有严酷的安置要求和参比条件，比方情况温度20～22℃，前后置直管段长度要求分别大于10D,3D(通常为5D,2D)乃至提出流量传感器要与前后置直管构成一体在流量尺度装置上作实流校准，以淘汰夹装不善的影响。因此在多种型号选择比力时不要单纯只看高指标，要细致阅读制造厂样本或阐明书做综合阐发。 市场上EMF的功效差异也很大，简朴的就只是丈量单向流量，只输出模仿信号动员后位仪表；多功效仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源堵截报警、小信号切除、流量表现和总量盘算、主动查对和妨碍自诊断、与上位机通讯和活动组态等。有些型号仪表的串行数字通讯功效可选多种通讯接口和专用芯片(ASIC)，以毗连HART协议体系、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。

　　6.3流速、满度流量、范畴度和口径

　　选定仪表口径不愿定与管径雷同，应视流量而定。流程产业运送水等粘度差别的液体，管道流速一样通常是经济流速1.5～3m/s。EMF用在如许的管道上，传感器口径与管径雷同即可。 EMF满度流量时液体流速可在1～10m/s范畴内选用，范畴是比力宽的。上限流速在原理上是不受限定的，然而通常发起不凌驾5m/s，除非衬里质料能蒙受液流冲洗，现实应用很少凌驾7m/s，凌驾10m/s则更为稀有。满度流量的流速下限一样通常为1m/s，有些型号仪表则为0.5m/s。有些新建工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系，从丈量精度角度思量，仪表口径应改用小于管径，以异径管毗连之。用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速不低于2m/s，最好进步到3～4m/s或以上，起到自排除、防备粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体，常用流速应低于2～3m/s ，以低落对衬里和电极的磨损。 在丈量靠近阈值的低电导液体，尽大概选定较低流速(小于0.5～1m/s)，因流速进步活动噪声会增长，而出现输出摆荡征象。 EMF的范畴度是比力大的，通常不低于20，带有量程主动切换功效的仪表，可凌驾50～100。海内可以提供的定型产物的口径从10mm到3000mm，随然现实应用还因其中小口径居多，但与大部门其他原理流量仪表(如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等)相比，大口径仪表占据较大比重。某企业近万台仪表中，50mm以下小口径、65～250mm中口径、300～900mm大口径、1000mm以上超大口径分别占37%、45%、15%和3%。

　　6.4液体电导率

　　利用EMF的条件是被测液体必须是导电的，不克不及低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会孕育发生丈量偏差直至不克不及利用，凌驾阈值纵然变革也可以丈量，示值偏差变革不大，通用型EMF的阈值在10-4～(510-6)S/cm之间，视型号而异。利用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其漫衍电容，制造厂利用阐明书中通常划定电导率相对应的信号线长度。非打仗电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至510-8S/cm的液体。 产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，利用不存在题目，低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在题目。煤油成品和有机溶剂电导率过低就不克不及利用。表1列出多少液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低，以为不克不及利用，然而现实事情中会遇到因含有杂质而能利用的实例，这类杂质对增长电导率有利。对付水溶液，资猜中的电导率是用纯水配比在实行室测得的，现实利用的水溶液大概用产业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量丈量。

　　表1 多少液体在20℃时的电导率

　　液体名称 电导率

　　煤油 (3～5)10-13

　　丙酮 (2～6)10-8

　　纯水，高度蒸馏水410-8

　　苯 7.610-8

　　液氨 1.310-7

　　甲醇 (4.4～7.2)10-7

　　饮用水 ≈10-4

　　海水 ≈410-2

　　硫酸(5%～99.4%)(2.110-1)～(8.510-3)

　　氨水(4%～30%) (110-3)～(210-4)

　　氢氧化钠(4%～50%)(1.610-1)～(810-2)

　　食盐水(2.5%) 210-1

　　凭据利用履历，现实应用的液体电导率最好要比仪表制造厂划定的阈值至少大一个数目级。由于制造厂仪表范例划定的下限值是在种种利用条件较好状态下可丈量的最低值。是受到一些利用条件限定，如电导率均匀性、毗连信号线、外界噪声等，不然会出现输出摆荡征象等。我们就多次遇到丈量低度蒸馏水或去离子水，其电导率靠近阈值510-6S/cm，利用时出现输出摆荡。

　　6.5液体中含有混入物

　　混入成泡状流的微吝啬泡仍可正常事情，但测得的是含气泡体积的混淆体积流量；如气体含量增长到形成弹(块)状流，因电极大概被气体挡住使电路瞬时断开，出现输出摆荡乃至不克不及正常事情。含有非铁磁性颗粒或纤维的固液双相流体同样可测得二相的体积流量。固体含量较高的流体，如钻井泥浆、钻探固井水泥浆、纸浆等现实上已属非牛顿流体。由于固体在载体液中一起活动，两者之间有滑动，速率上有差异，单相液体校验的仪表用于固液双相流领会孕育发生附加偏差。固然还未见到EMF应用于固液双相流体中固形物影响的体系实行陈诉，但外洋有陈诉称固形物含量有14%时偏差在3%范畴以内；我国黄河水利委员会水利科学研究所的实行陈诉称，丈量高沙含量水的流量，含沙量体积比17%～40%(沙中值粒径0.35mm)，仪表丈量偏差小于3%。 在浆液内有较大颗粒掠过电极表面，在频率较低的矩形激磁的EMF中会孕育发生尖峰状浆液噪声，使流量信号不稳，就要选用较高频率的仪表或有较强克制浆液噪声本领的仪表，也可选用市电交换激磁的仪表或双频激磁的仪表。 含有铁磁性物质的流体对通常的EMF，因丈量管内磁导率受铁磁体的差别含量而变革，会孕育发生丈量偏差。但在磁路中置有磁通检测线圈赔偿的EMF，可减小混入铁磁体的影响。上海光彩仪表厂在交换激磁仪表的实行陈诉中称，水中含有液固重量比约4：1，颗粒度≤0.15mm铁精矿石的矿浆，以80mm口径仪表作净水和浆液比拟流量试验，通常的仪表示值变革7%～10%，装有磁通检测线圈的仪表，示值偏差在2%FS以内。 对含有矿石颗粒的矿浆应用，应细致对传感器衬里的磨损程度，丈量管内径扩大会孕育发生附加偏差。这种场合应选用耐磨性较好的陶瓷衬里或聚氨酯橡胶衬里，同时发起传感器安置在垂直管道上，使管道磨损均匀，消除程度安置下半部局部磨损严峻的缺点。也可以在传感器入口端加装喷嘴形护套，相对延伸利用期。

　　6.6 附着和沉淀

　　丈量易在管壁附着和沉淀物质的流体时，若附着的是比液体电导率高的导电物质，信号电势将被短路而不克不及事情，若黑白导电层则起首应细致电极的污染，譬如选用不易附着尖形或半球形突出电极、可调换式电极、刮刀式清垢电极等。刮刀式电极可在传感器外定期手动刮出沉垢。外洋产物曾有电极上装超声波换能器，以扫除表面垢层，但现已少见。也有临时断开丈量电路，在电极简短时间内流过低压大电流，点火扫除附着油脂类附着层。易孕育发生附着的场合可进步流速以到达自排除的目标，还可以接纳较方便的易洗濯的管道毗连，可不拆卸洗濯传感器。 非打仗型电极 EMF附着非导电膜层，仪表仍能事情，但若为高导电层则同样不克不及事情。

　　6.7 与流体打仗零部件质料的选择

　　与流体打仗的传感器零部件有衬里(或绝缘质料制成的丈量管)、电极、接地环和密封垫片，其质料的耐腐化性、耐磨耗性和利用温度上限等影响仪表对流体的顺应性。由于零部件少，形状简朴，质料选择机动，电磁流量传感器对流体的顺应性强。

　　(1) 衬里质料(或直接与介质打仗的丈量管)

　　常用衬里质料有氟塑料、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶和陶瓷等。比年有接纳高纯氧化铝999.7%AI2O3)陶瓷制成衬里的，但只限中小口径传感器。 氯丁橡胶和玻璃钢用于非腐化性或弱腐化性液体，如产业用水、废污水及弱酸碱，代价最为低廉。氟塑料具有精良的耐化学腐化性，但耐磨性差，不克不及用于丈量矿浆液。氟塑猜中最早应用的是聚四氟乙烯，因与丈量管间仅靠压贴，无粘结力，不克不及用于负压管道，后开辟种种改性品种，实现注塑成形，与丈量管有较强联协力，可用于负压， 聚氨酯橡胶有极好的耐磨耗性，但耐酸碱的腐化性较差。它的耐磨性相称于自然橡胶的10倍，实用于煤浆、矿浆等；介质温度要低于40～60/70℃。氧化铝陶瓷有极好的耐磨耗性和对强酸碱的耐磨腐化性，耐磨性约为聚氨酯橡胶的10倍，实用于具有腐化性的矿浆；但性脆，安置夹紧时疏忽易碎，可用于较高温度(120～140/180℃)但要防备温度剧变，如通蒸汽灭菌，一样通常温度突变不克不及大于100℃，升温150℃ 要有10min时间。 通用型EMF几种质料的压力温度大要实用范畴可参阅图4。

　　(2) 电极和接地环质料

　　电极对丈量介质的耐腐是选择质料起首思量的因素，其次思量是否会孕育发生钝化等表面效应和所形成的噪声。

　　1)选择耐腐化质料 EMF电极的耐腐化性要求很高，常用金属质料有含钼耐酸钢Icr18Ni12Mo2Ti，哈氏合金(耐蚀镍基合金)B、C、钛、钽、铂铱合金，险些可笼罩全部化学液。别的另有实用于浆液等的低噪声电极，它们是导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极，或包覆这些质料的金属电极。在原则上电极质料的选择应从利用者鉴戒该介质在其他设置装备部署的应用现实和以往的履历来确定。偶然后要做必要的实行，如现场取液体样品在实行室做待用质料的腐化性试验。最好的实行是现场挂片，这是最靠近现实应用条件的腐化性试验，可以得出比力可靠可否实用的结论。

　　2)制止电极表面效应 电极的耐腐化性是选择质料的紧张因素，但偶然间电极质料对被测介质有很好的耐腐化性，却不愿定便是实用的质料，还要制止孕育发生电极表面效应。电极表面效应分为表面化学反响、电化学和极化征象以及电极的触媒作用三个方面。 化学反响效应如电极表面与被测介质打仗后，形成钝化膜或氧化层。他们对耐腐化性能大概起到积极掩护作用，但也有大概增长表面打仗电阻。比方钽与水打仗就会被氧化，天生绝缘层。对付制止或减轻电极表面效应的介质------电极质料立室，还没有像腐化性那样有富足的资料可查，只有一些有限履历，尚待在实践中积聚。 接地环毗连在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两头，他们的耐腐化要求比电极低，充实有肯定腐化，定期调换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。因体积大从经济上思量较少接纳钽铂等宝贵金属。如金属工艺管道直接与流体打仗就不必要接地环。

　　7、 安置利用细致事变

　　7.1 利用时应细致的一样通常事变 液体应具有丈量所需的电导率，并要求电导率漫衍大要上均匀。因此流量传感器安置要避开容易孕育发生电导率不均匀场合，比方其上游相近参加药液，加液点最好设于传感器卑鄙。利用时传感器丈量管必须满盈液体(非满管型破例)。有混淆时，其漫衍应大要均匀。 液体应与地同电位，必须接地。如工艺管道用塑料等绝缘质料时，运送液体孕育发生摩檫静电等缘故原由，造成液体与地间有电位差。

　　7.2 流量传感器安置

　　(1) 安置场合通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65(GB 4208划定的防尘防喷水级)，对安置场全部以下要求。

　　1) 丈量混淆相流体时，选择不会引起相分散的场合；丈量双组分液体时，制止装在混淆尚未均匀的卑鄙；丈量化学反响管道时，要装在反响充实完成段的卑鄙；

　　2) 尽大概制止丈量管内酿成负压；

　　3) 选择震惊小的场合，特别对一体型仪表；

　　4) 制止相近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场滋扰；

　　5) 易于实现传感器单独接地的场合；

　　6) 尽大概避开四周情况有高浓度腐化性气体；

　　7) 情况温度在－25/－10～50/600℃范畴内，一体形布局温度还受制于电子元器件，范畴要窄些；

　　8) 情况相对湿度在10%～90%范畴内；

　　9) 尽大概制止受阳光直照；

　　10) 制止雨水浸淋，不会被水浸没。要是防护品级是IP67(防尘防浸水级)或IP68 (防尘防潜水级)，则无需上述8)、10)两项要求。

　　(2) 直管段长度要求

　　为得到正常丈量准确度，电磁流量传感器上游也要有肯定长度直管段，但其长度与大部门别的流量仪表相比要求较低。90º弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀后通常以为只要离电极中央线(不是传感器入口端毗连面)5倍直径(5D)长度的直管段，差别开度的阀则需10D；卑鄙直管段为(2～3)D或无要求；但要防备蝶阀阀片伸入到传感器丈量管内。各尺度或检定例程所提出上卑鄙直管段长度亦差别等，搜集如表2所示，要求比通常要求高。这是由于为包管到达当前0.5级精度仪表的要求。 扰流件名称 尺度或检定例程号 ISO 6817 ISO 9104 JIS B7554 ZBN 12007 JJG 198 上游 弯管、形管、全开闸阀、渐扩管 10D 或制造厂划定 10D 5D 5D 10D 渐缩管 可视作直管 其他种种阀 10D 卑鄙 各种 未提要求 5D 未提要求 2D 2D 如阀能开利用时，应按阀截流偏向和电极轴成45º角度安置，则附加偏差可大为淘汰。

　　(3) 安置位置和活动偏向

　　传感器安置偏向程度、垂直或倾斜均可，不受限定。但丈量固液两相流体最好垂直安置，自下而上活动。如许能制止程度安置时衬里下半部局部磨损严峻，低流速时固相沉淀等缺点。 程度安置时要使电极轴线平行于地平线，不要处于垂直于地平线，由于处于田地的电极易被沉积物笼罩，顶部电极易被液体中偶存气泡掠过遮住电极表面，使输出信号颠簸。图5所示管系中，c、d为相宜位置；a、b 、e为不宜位置，b处大概液体不满盈，a、e处易积聚气体，且e处传感器后管段短也有大概不满盈，排放口最好如f形状所示。对付固液两相流c处亦是不宜位置。

　　(4) 旁路管、便于洗濯毗连和预置入孔

　　为便于在工艺管道继承活动和传感器制止活动时查抄和调解零点，应装旁路管。但大管径管系因投资和位置空间限定，每每不易办到。凭据电极污染程度来校正丈量值，或确定一个不影响丈量值的污染程度果断基准是困难的。除前文所述，接纳非打仗电极或带刮刀扫除装置电极的仪表，可办理一些题目外，偶然还必要扫除内壁附着物，则可按图6所示，不卸下传感器当场扫除。 对付管径大于1.5～1.6m的管系在EMF 相近管道上，预置入孔，以便管系制止运行时洗濯传感器丈量管内壁。

　　(5) 负压管系的安置

　　氟塑料衬里传感器须审慎地应用于负压管系；正压管系应防备孕育发生负压，比方液体温度高于室温的管系，封闭传感器上卑鄙停止阀制止运行后，流体冷却紧缩会形成负压，应在传感器相近装负压防备阀，如图7所示。有制造厂划定PTFE 和PFA 塑料衬里应用于负压管系的压力可在200C、1000C、1300C时利用的绝对压力必须分别大于27、40、50KPa.

　　(6) 接地

　　传感器必须单独接地(接地电阻100Ω以下)。分散型原则上接地应在传感器一侧，转换器接地应在统一接所在。如传感器装在有阴极腐化掩护管道上，除了传感器和接地环一起接地外，还要用较粗铜导线(16mm2)饶过传感器跨接受道两毗连法兰上，使阴极掩护电流于传感器之间断绝。 偶然后杂散电流过大，如电解槽沿着电解液的走泄电流影响 EMF 正常丈量，则可接纳流量传感器与其毗连的工艺之间电气断绝的措施。同样有阴极掩护的管线上，阴极掩护电流影响 EMF 丈量时，也可以接纳本方法。 7.3转换器安置和毗连电缆 一体型 EMF 无单独安置转换器；分散型转换器安置在传感器相近或仪表室，场合选择余地较大，情况条件比传感器好些，其防护品级是 IP65 或 IP64 (防尘防溅级)。

　　安置场合的要求与7.2节之(1)中3)、4)、6)、8)、9)、10)各条雷同，情况温度受电子件限定，利用温度范畴比7)划定所列要窄些。 转换器和传感器间间隔受制于被测介质电导率和信号电缆型号，即电缆的漫衍电容、导线截面和屏蔽层数等。要用制造厂随仪表所附(或划定型号)的信号电缆。电导率较低液体和传输间隔较永劫，也有划定用三层屏蔽电缆。一样通常仪表“利用阐明书”对差别电导率液体给出相应传输间隔范畴。单层屏蔽电缆用于产业用水或酸碱液通常可传送间隔100m。 为了制止滋扰信号，信号电缆必须单独穿在接地掩护钢管内，不克不及把信号电缆和电源线安置在统一钢管内。