1.1電磁流量計的(de)應用(yòng)概況

其中大(dà)口徑電磁流量計較多(duō)應用(yòng)于給排水(shuǐ)工程，電磁流量計應用(yòng)領域非常廣泛。按應用(yòng)場(chǎng)合有大(dà)口徑、中小口徑、小口徑和(hé)微小口徑之分(fēn)。中小口徑常應用(yòng)于固液雙相等難測流體或高(gāo)要求場(chǎng)所，如丈量造紙工業紙漿液和(hé)黑(hēi)液、有色冶金業的(de)礦漿、選煤廠的(de)煤漿、化(huà)學工業的(de)強腐蝕液、鋼鐵工業高(gāo)爐風口冷(lěng)卻水(shuǐ)控制、長(cháng)距離管道煤的(de)水(shuǐ)力輸送的(de)流量丈量和(hé)控制等，而小口徑和(hé)微小口徑常應用(yòng)于醫藥工業、食品工業、生物(wù)工程等有衛生要求的(de)場(chǎng)所。

1.2電磁流量計的(de)精度等級和(hé)功能

有些精度高(gāo)、功能多(duō)，市場(chǎng)上通(tōng)用(yòng)型EMF性能有較大(dà)差别。有些精度低、功能簡單。精度高(gāo)的(de)儀表基本誤差爲（±0.5%±1%R精度低的(de)儀表則爲（±1.5%±2.5%FS兩者價格相差12倍。因此丈量精度要求不很高(gāo)的(de)場(chǎng)所（例如非貿易核算(suàn)僅以控制爲目的(de)隻要求高(gāo)可(kě)靠性和(hé)優良重複性的(de)場(chǎng)所）選用(yòng)高(gāo)精度儀表在經濟上是不合算(suàn)的(de)

基本誤差僅（±0.2%±0.3%R但有嚴格的(de)裝置要求和(hé)參比條件，有些型号儀表聲稱有更高(gāo)的(de)精确度。例如環境溫度2022℃前後直管段長(cháng)度要求分(fēn)别大(dà)于10D和(hé)3D通(tōng)常爲5D和(hé)2D甚至提出流量傳感器要與前後直管組成一體在流量規範裝置上作實流校準，以減少夾裝影(yǐng)響。因此在多(duō)種型号選擇比拟時(shí)不要單純隻看高(gāo)指标，要詳細閱讀制造廠樣本或說明(míng)書(shū)做(zuò)綜合分(fēn)析。

簡單的(de)就隻是丈量單向流量，市場(chǎng)上EMF功能差異也(yě)很大(dà)。隻輸出模拟信号帶動後位儀表；多(duō)功能儀表有測雙向流、量程切換、上下(xià)限流量報警、空管和(hé)電源切斷報警、小信号切除、流量顯示和(hé)總量計算(suàn)、自動核對(duì)和(hé)故障自診斷、與上位機通(tōng)信和(hé)運動組态等。有些型号儀表的(de)串行數字通(tōng)信功能可(kě)選多(duō)種通(tōng)信接口和(hé)專用(yòng)芯片（A SIC以連接HA RT協議(yì)系統、PROFTBUSModbusCONFIGFF現場(chǎng)總線等。

1.3電磁流量計的(de)流速、滿度流量、範圍度和(hé)口徑

應視流量而定。流程工業輸送水(shuǐ)等粘度不同的(de)液體，選定儀表口徑不一定與管徑相同。管道流速一般是經濟流速1.53m/sEMF用(yòng)在這(zhè)樣的(de)管道上，傳感器口徑與管徑相同即可(kě)。

用(yòng)于有易粘附、堆積、結垢等物(wù)質的(de)流體，選用(yòng)流速不低于2m/s最好提高(gāo)到34m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用(yòng)。用(yòng)于礦漿等磨耗性強的(de)流體，常用(yòng)流速應低于23m/s以降低對(duì)襯裏和(hé)電極的(de)磨損。

1.4電磁流量計的(de)液體電導率

使用(yòng)EMF的(de)前提是被測液體必須是導電的(de)，不能低于阈值（即下(xià)限值）。電導率低于阈值會産生測量誤差甚至不能使用(yòng)，超過阈值即使變化(huà)也(yě)可(kě)以測量，示值誤差變化(huà)不大(dà)，通(tōng)用(yòng)型EMF的(de)阈值在10^-4～（5×10^-6）S/cm之間，視型号而異。使用(yòng)時(shí)還(hái)取決于傳感器和(hé)轉換器間流量信号線長(cháng)度及其分(fēn)布電容，制造廠使用(yòng)說明(míng)書(shū)中通(tōng)常規定電導率相對(duì)應的(de)信号線長(cháng)度。非接觸電容耦合大(dà)面積電極的(de)儀表則可(kě)測電導率低至5×10^-8S/cm的(de)液體。

工業用(yòng)水(shuǐ)及其水(shuǐ)溶液的(de)電導率大(dà)于10^-4S/cm，酸、堿、鹽液的(de)電導率在10^-4～10^-1S/cm之間，使用(yòng)不存在問題，低度蒸餾水(shuǐ)爲10^-5S/cm也(yě)不存在問題。石油制品和(hé)有機溶劑電導率過低就不能使用(yòng)。表1列出若幹液體的(de)電導率。從資料上查到有些純液或水(shuǐ)溶液電導率較低，認爲不能使用(yòng)，然而實際工作中會遇到因含有雜(zá)質而能使用(yòng)的(de)情況，這(zhè)類雜(zá)質增加了(le)電導率。對(duì)于水(shuǐ)溶液，資料中的(de)電導率是用(yòng)純水(shuǐ)配比在實驗室測得(de)的(de)，實際使用(yòng)的(de)水(shuǐ)溶液可(kě)能用(yòng)工業用(yòng)水(shuǐ)配比，電導率将比查得(de)的(de)要高(gāo)，也(yě)有利于流量測量。

表1 若幹液體在20℃時(shí)的(de)電導率

根據使用(yòng)經驗，實際應用(yòng)的(de)液體電導率最好要比儀表制造廠規定的(de)阈值至少大(dà)一個(gè)數量級。因爲制造廠儀表規定的(de)下(xià)限值是在各種使用(yòng)條件較好狀态下(xià)可(kě)測量的(de)最低值，是受一些使用(yòng)條件的(de)限制，如電導率均勻性、連接信号線、外界噪聲等，否則會出現輸出晃動現象等。我們就多(duō)次遇到測量低度蒸餾水(shuǐ)或去離子水(shuǐ)，其電導率接近阈值5×10-6S/cm，使用(yòng)時(shí)出現輸出晃動。

1.5電磁流量計的(de)液體中含有混入物(wù)

混入成泡狀流的(de)微小氣泡仍可(kě)正常工作，但測得(de)的(de)含氣泡體積的(de)混合體積流量；如氣體含量增加到形成彈（塊）狀流，因電極可(kě)能被氣體蓋住使電路瞬時(shí)斷開，呈現輸出晃動甚至不能正常工作。

如鑽井泥漿、鑽探固井水(shuǐ)泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動， 含有非鐵磁性顆粒或纖維的(de)固液雙相流體同樣可(kě)測得(de)二相的(de)體積流量。固體含量較高(gāo)的(de)流體。兩者之間有滑動，速度上有差别，單相液體校驗的(de)儀表用(yòng)于固液雙相流體會産生附加誤差。雖然還(hái)未見到EMF應用(yòng)于固液雙相流體中固形物(wù)影(yǐng)響的(de)系統實驗演講，但國外有報告稱固形物(wù)含量有14%時(shí)誤差在3%範圍以内；國黃(huáng)河(hé)水(shuǐ)利委員(yuán)會水(shuǐ)利科學研究所的(de)實驗稱，丈量高(gāo)沙含量水(shuǐ)的(de)流量，含沙量體積比17@%沙中值粒徑0.35mm儀表丈量誤差小于3%
頻(pín)率較低的(de)矩形激磁的(de)EMF中會産生尖峰狀漿液噪聲，漿液内有較大(dà)顆粒擦過電極表面。使流量信号不穩，就要選用(yòng)較高(gāo)頻(pín)率的(de)儀表或有較強抑制漿液噪聲能力的(de)儀表，也(yě)可(kě)選用(yòng)交流激磁的(de)儀表或雙頻(pín)激磁的(de)儀表。

會産生測量誤差。但在磁路中置有磁通(tōng)檢測線圈補償的(de)EMF可(kě)減小混入鐵磁體的(de)影(yǐng)響。上海光(guāng)華儀表廠在交流激磁儀表的(de)實驗演講中稱，含有鐵磁性物(wù)質的(de)流體對(duì)通(tōng)常的(de)EMF因丈量管内磁導率受鐵磁體的(de)不同含量而變化(huà)。水(shuǐ)中含有液固重量比約41顆粒度≤0.15mm鐵精礦石的(de)礦漿，以80mm口徑儀表作清水(shuǐ)和(hé)漿液對(duì)比流量試驗，通(tōng)常的(de)儀表示值變化(huà)7%裝有磁通(tōng)檢測線圈的(de)儀表，示值誤差在±2%FS以内。

應注意對(duì)傳感器襯裏的(de)磨損水(shuǐ)平，對(duì)含有礦石顆粒的(de)礦漿應用(yòng)。丈量管内徑擴大(dà)會産生附加誤差。這(zhè)種場(chǎng)所應選用(yòng)耐磨性較好的(de)陶瓷襯裏或聚氨酯橡膠襯裏，同時(shí)建議(yì)傳感器裝置在垂直管道上，使管道磨損均勻，消除水(shuǐ)平裝置下(xià)半部局部磨損嚴重的(de)缺點，也(yě)可(kě)以在傳感器進口端加裝噴嘴形護套，相對(duì)延長(cháng)使用(yòng)期。

1.6電磁流量計的(de)附著(zhe)和(hé)沉澱

若附著(zhe)的(de)比液體電導率高(gāo)的(de)導電物(wù)質，丈量易在管壁附著(zhe)和(hé)沉澱物(wù)質的(de)流體時(shí)。信号電勢将被短路而不能工作，若是非導電層則首先應注意電極的(de)污染，譬如選用(yòng)不易附著(zhe)尖形或半球形突出電極、可(kě)更換式電極、刮刀(dāo)式清垢電極等。刮刀(dāo)式電極可(kě)在傳感器外定期手動刮出沉垢。國外産品曾有電極上裝超聲波換能器，以清除表面垢層，但現已少見。也(yě)有暫時(shí)斷開測量電路，電極間斷時(shí)間内流過低壓大(dà)電流，焚燒清除附著(zhe)油脂類附著(zhe)層。易産生附著(zhe)的(de)場(chǎng)所可(kě)提高(gāo)流速以達到自清掃的(de)目的(de)還(hái)可(kě)以采取較方便的(de)易清洗的(de)管道連接，可(kě)不裝配清洗傳感器。

儀表仍能工作，非接觸型電極EMF附著(zhe)非導電膜層。但若爲高(gāo)導電層則同樣不能工作。

1.7電磁流量計與流體接觸零部件材料的(de)選擇

其材料的(de)耐腐蝕性、耐磨耗性和(hé)使用(yòng)溫度上限等影(yǐng)響儀表對(duì)流體的(de)适應性。由于零部件少，與流體接觸的(de)傳感器零部件有襯裏（或絕緣材料制成的(de)丈量管）電極、接地環和(hé)密封墊片。形狀簡單，資料選擇靈活，電磁流量傳感器對(duì)流體的(de)适應性強。

1電磁流量計的(de)襯裏資料（或直接與介質接觸的(de)丈量管）

如工業用(yòng)水(shuǐ)、廢污水(shuǐ)及弱酸堿，常用(yòng)襯裏資料有氟塑料聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和(hé)陶瓷等。近年有采用(yòng)高(gāo)純氧化(huà)鋁99.99%A I2O3陶瓷制成襯裏的(de)但隻限中小口徑傳感器。氯丁橡膠和(hé)玻璃鋼用(yòng)于非腐蝕性或弱腐蝕性液體。價格最爲低廉。

2電磁流量計的(de)電極和(hé)接地環材料

其次考慮是否會發生鈍化(huà)等表面效應和(hé)所形成的(de)噪聲。電極對(duì)測量介質的(de)耐腐是選擇資料首先考慮的(de)因素。

①選擇耐腐蝕材料

常用(yòng)金屬資料有含钼耐酸鋼1Cr18Ni12Mo2Ti哈氏合金（耐蝕鎳基合金）BC钛、钽、鉑銥合金，EMF電極的(de)耐腐蝕性要求很高(gāo)。幾乎可(kě)覆蓋全部化(huà)學液。此外還(hái)有适用(yòng)于漿液等的(de)低噪聲電極，導電橡膠電極、導電氟塑料電極和(hé)多(duō)孔性陶瓷電極，或包覆這(zhè)些材料的(de)金屬電極。原則上電極材料的(de)選擇應從使用(yòng)者借鑒該介質在其他(tā)設備的(de)應用(yòng)實際或以往的(de)經驗來(lái)确定。有時(shí)要做(zuò)必要的(de)實驗，如現場(chǎng)取液體樣品在實驗室做(zuò)待用(yòng)材料的(de)腐蝕性試驗，最好的(de)實驗是現場(chǎng)挂片，這(zhè)是最接近實際應用(yòng)條件的(de)腐蝕性試驗，可(kě)以得(de)出比拟可(kě)靠的(de)結論。

②防止電極表面效應

但有時(shí)候電極材料對(duì)被測介質有很好的(de)耐腐蝕性，電極的(de)耐腐蝕性是選擇資料的(de)重要因素。卻不一定就是适用(yòng)的(de)資料，還(hái)要防止發生電極表面效應。電極外表效應分(fēn)爲外表化(huà)學反應、電化(huà)學和(hé)極化(huà)現象以及電極的(de)觸媒作用(yòng)三個(gè)方面。

形成鈍化(huà)膜或氧化(huà)層。對(duì)耐腐蝕性能可(kě)能起到積極維護作用(yòng)，化(huà)學反應效應如電極表面與被測介質接觸後。但也(yě)有可(kě)能增加表面接觸電阻。例如钽與水(shuǐ)接觸就會被氧化(huà)，生成絕緣層。對(duì)于防止或減輕電極表面效應的(de)介質----電極材料匹配，還(hái)沒有像腐蝕性那樣有充足的(de)資料可(kě)查，隻有一些有限經驗，尚待在實踐中積累。

耐腐蝕要求比電極低，接地環連接在塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道的(de)流量傳感器兩端。通(tōng)常選用(yòng)耐酸鋼或哈氏合金。因其體積大(dà)，從經濟上考慮較少采用(yòng)钽、鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環。

3．總論

企業生産經營管理(lǐ)将進一步深化(huà)，随著(zhe)企業全面走向市場(chǎng)。流量計量越顯重要，電磁流量計作爲工業流量測量儀表的(de)一種，要發揮其作用(yòng)，第一步要做(zuò)好的(de)工作就是選用(yòng)好電磁流量計。因此，自動化(huà)儀表專業人(rén)員(yuán)在具備一定的(de)專業知識的(de)前提下(xià)，有必要在其選用(yòng)方面掌握一定的(de)技巧和(hé)注意事項，隻有如此，才幹滿足企業的(de)要求，使流量計量發揮重要作用(yòng)。