Technical Summary

电磁流量计

利用法拉第电磁感应定律,把「导电液体的流速」转化为「感应电动势」,从而测出流量——管内无可动部件、无阻流 件。

电磁流量计

所属系列:流量计系列

TECHNOLOGY & APPLICATION

理解原理,精准选型

从测量原理到现场应用,了解电磁流量计的技术特点与选型要点。

01

MEASUREMENT PRINCIPLE

工作原理

基于法拉第电磁感应定律

当导电液体在磁场中流动时,液体中的正负离子在洛伦兹力作用下向相反方向偏移,在垂直于磁场方向和流动方向的两侧电极之间产生感应电动势。

感应电动势的大小与平均流速 v、磁感应强度 B、测量管内径 D 成正比。由于管径与磁场恒定,电动势与流速呈严格线性关系,再结合管截面面积即可换算出体积流量。

测量公式点击查看大图 ↗
E = k · B · D · v
E:感应电动势 B:磁感应强度 D:测量管内径 v:平均流速 k:仪表常数
测量公式点击查看大图 ↗
Q = (πD2 / 4) · v
Q:体积流量——可⻅流量 Q 与感应电动势 E 成正比,输出信号线性、无开方运算。
技术图示点击查看大图 ↗
电极 +
内衬(绝缘)
N S
B(磁场)
E
磁极 磁极
⊙ 流速 v(垂直纸面向外)
电极 −
图 1 电磁流量计测量原理:导电液体切割磁力线,在两电极间产生感应电动势 E

关键前提

被测介质必须是导电液体(电导率≥5μS/cm)。因此它不能测量气体、蒸汽、油品,以及去离子水、纯水等电导率过低的液体。

02

PRODUCT STRUCTURE

结构组成

电磁流量计由传感器(测量部分)和转换器(信号处理部分)两大模块组成,二者可以一体集成,也可以分离安装。

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壳体(304 不锈钢)
磁轭 / 铁芯
线圈
励磁线圈
测量导管
电极 内衬(绝缘) 电极
流体通道
图 2 传感器径向剖面:流体只接触「内衬 + 电极」,与金属管壁绝缘

传感器(Sensor)

测量导管

通常为不锈钢,提供刚性流道

内衬

绝缘层,防止信号被管壁短路(橡胶 / PTFE / PU 等)

电极

与液体接触,引出感应电动势(316L / Ti / Ta / 哈氏合金)

励磁线圈 + 磁轭

产生稳定交变磁场

壳体 + 法兰

防护与管道连接

转换器(Converter)

前置放大

放大微弱的感应电动势(毫伏级)

模数转换

把模拟信号数字化

微处理器

励磁控制、信号解算、补偿与累计

显示

LCD 显示瞬时流量 / 累计流量 / 流速

输出接口

4-20mA / 脉冲 / RS485(Modbus) / HART

03

TECHNICAL GUIDE

优点与缺点

优点

无可动部件、无阻流元件

测量管内无可动部件、无阻流元件,压力损失小。

双向测量

测量范围宽,可测正反双向流量。

介质参数影响小

测量结果不受温度、压力、粘度、密度影响。

线性输出

输出与流量线性,精度高(可达 ±0.5%)。

响应快

无机械惯性,适合瞬时流量与累计计量。

耐腐蚀、耐磨损

内衬和电极可按介质定制。

维护量低

几乎无维护,寿命长,长期稳定。

缺点 / 局限

介质限制

只能测导电液体,不能测气体、蒸汽、油品。

电导率下限

对电导率有下限要求(≥ 5 μS/cm)。

温度限制

介质温度受内衬和线圈限制,不宜测高温介质。

电磁干扰

易受外界电磁干扰,需良好接地。

安装要求高

需满管、足够直管段,避免气泡与固相沉积。

大口径成本

大口径价格相对较高。

04

APPLICATIONS

应用领域

市政供水

自来水、净水厂流量监测与贸易计量

化工行业

酸碱液、腐蚀性介质、过程控制

石油化工

成品油、添加剂、防爆区域测量

污水处理

污水、废水、回用水流量测量

食品饮料

符合卫生要求的液体流量计量

冶金电力

冷却水、循环水、除盐水计量

农业灌溉

管道输水、灌区流量计量

工业过程

过程控制、能耗核算、DCS集成

05

TECHNICAL SPECIFICATIONS

技术参数表

  1. 01

    流量范围参照表(口径 ↔ 流量)

同一口径下,流量介于「最低 ~ 最高」之间为可测区间,选型时确保正常工况流量落在该区间中上部。

DN150DN900

  1. 01

    66

  2. 02

    17

  3. 03

    90

  4. 04

    37

技术参数表 · 参数项 / 指标对照查阅
参数项指标参数项指标
测量介质导电液体连接方式法兰连接(GB/T)
公称压力0.25 / 0.6 / 1.0 / 1.6 MPa防护等级IP65 / IP67 / IP68
介质温度≤ 120 ℃(分体橡 胶)输出信号4-20mA / 脉冲 / RS485 / HART
环境湿度5% ~ 95% RH电极材质316L / Ti / Ta / 哈氏合 金
技术参数表 · 口径 (mm) / 最低流量 (m³/h)对照查阅
口径 (mm)最低流量 (m³/h)最高流量 (m³/h)口径 (mm)最低流量 (m³/h)最高流量 (m³/h)
DN200.3211.30DN25052.291767.60
DN320.8028.94DN350102.343463.32
DN501.9670.69DN450169.215728.28
DN805.01180.86DN600300.4510164.74
DN12512.27441.94DN800534.0618095.71
06

SELECTION GUIDE

选型指南

  1. 01

    选型五步法

  2. 02

    定口径按正常流量落在区间中上部选 DN

  3. 03

    选内衬按介质腐蚀性 + 温度选内衬

  4. 04

    选电极按介质腐蚀性选电极材质

  5. 05

    定供电与输出供电 220V/24V,输出 4-20mA/RS485 等

  6. 06

    定安装形式一体式 / 分体式 + 防护等级

  7. 07

    内衬材质选型表

内衬是唯一与介质大面积接触的绝缘层,需按「介质类型 + 温度」综合选择。

  1. 01

    电极材质选型表

电极直接接触介质,需耐对应介质的腐蚀与电化学侵蚀。

铂铱合金强氧化性介质高端、高可靠

  1. 01

    安装形式选择表相对成本较低稍高(需连接电缆)

  2. 02

    3 ~ 10 m/s,既能保证精度,又能避免长期满偏运行。

  1. 01

    选型提示

    确定口径时,建议让

  2. 02

    正常流量落在对应口径可测区间的30%~90% 之间,流速控制在

选型指南 · 内衬材质 / 适用介质对照查阅
内衬材质适用介质温度范围特点
聚氨酯 PU含固体颗粒浆液、矿浆、泥 浆≤ 80 ℃耐磨性极佳,抗冲刷
聚全氟乙丙烯 F46强腐蚀介质40 ~ 180 ℃耐温更高,加工性好
选型指南 · 电极材质 / 适用介质对照查阅
电极材质适用介质特点
钛 Ti海水、盐类、氯化物、次氯酸钠耐氯离子腐蚀
哈氏合金 HB / HC氧化性酸、硫酸、盐酸耐强氧化性介质
选型指南 · 对比项 / 一体式对照查阅
对比项一体式分体式
安装紧凑,现场空间小传感器现场,转换器远程壁挂
读数方式现场直接读数远程集中读数
07

TECHNICAL GUIDE

安装要求

测量精度高度依赖安装质量。安装不当(如管道不满管、直管段不足、接地不良)会导致读数漂移甚至无法测量。

技术图示点击查看大图 ↗
弯头 / 阀⻔等扰动源
上游直管段 ≥ 5D 下游直管段 ≥ 2~3D
流量计
DN
流向 →
注:上游若有弯头、阀⻔等扰动件,直管段应延⻓至 ≥ 10D
图 3 直管段安装要求:保证足够直管段,避免扰流影响测量精度
  1. 01

    安装要点

  2. 02

    满管运行

    传感器内必须始终充满液体,避免半管 / 空管

  3. 03

    直管段

    上游 ≥ 5D(有扰动件 ≥ 10D),下游 ≥ 2~3D

  4. 04

    垂直安装

    液体自下而上流动,可天然保证满管

  5. 05

    电极位置

    水平安装时电极应在水平轴线上,避免气泡 / 沉淀覆盖

  6. 06

    可靠接地

    传感器、转换器与管道等电位,防止电磁干扰

  7. 07

    远离干扰源

    避开大电机、变频器、电焊机等强电磁设备

  8. 08

    安装禁忌勿装在高点(气体易聚积)、低点(沉淀易堆积)勿在泵、阀门等扰动件的正下游就近安装勿让管道内形成负压、真空或明显气泡勿在无接地或接地不良的情况下通电运行勿让传感器长期承受强振动或机械应力

08

TECHNICAL GUIDE

维护与常见故障

  1. 01

    日常维护要点定期清洁电极

电极污染会导致信号漂移,按介质情况定期清洗。

检查内衬检查内衬有无破损、起泡、脱落,及时更换。

检查接地与接线确认接地良好、端子无松动 / 腐蚀 / 进水。

定期校准建议每年校验一次,保证长期测量精度。

检查励磁与供电确认励磁电流、供电电压稳定在额定范围。

防护检查检查密封件、电缆格兰头,防止潮气侵入。

  1. 01

    常见故障排查表

维护与常见故障 · 故障现象 / 可能原因对照查阅
故障现象可能原因排查方法
零点漂移电极污染、外界电磁干扰检查接地与屏蔽、清洗电极
测量值偏小电极绝缘下降、内衬破损、不满管检查内衬与电极、确认满管
读数不稳、跳字接地不良、信号线受干扰规范接地、信号线单独敷设

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