电磁流量计之原理 (微课课件)
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流量计课件
煤制氢电磁流量计、涡街流量计故障处理电磁流量计：一、电磁流量计的工作原理：基于法拉第电磁感应定律。
简单地说：流体切割磁力线产生电动势，电动势的大小与流体的体积流量成正比。
在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。
当有导电介质流过时，则会产生感应电势，公式是：E=BDv式中B----磁感应强度，T；D----导管直径，即导体垂直切割磁力线的长度，m；v----被测介质在磁场中运动的速度，m/s。
因为体积流量Q等于流体流速v与管道截面积A的乘积，故感应电势E与被测介质的体积流量Q成正比。
但变送器输出的E是一个微弱的交流信号，其中包含有各种干扰成分，而且信号内阻变化高达几万欧姆，因此，要求转换器是一个高输入阻抗，且能抑制各种干扰成分的交流毫伏转换器，将感应电势转换成4—20mADC统一信号，以供显示，调节和控制，也可送到计算机进行处理。
管道内部的两个电极测量产生的感应电势。
测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。
二、电磁流量计的优点：1.测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。
2.测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；3.测量管道内无可动部件，因此传感器寿命长。
4.输出信号方式比较灵活。
有脉冲、电流、频率等方式。
5.测量范围宽，量程比一般为10：1，最高可达100：1。
流速范围一般为1—6m/s，也可扩展到0.5—10m/s。
流量范围可测每小时几十毫升到十几万立方米。
测量管径范围可从2mm到2400mm，甚至可达3000mm。
三、电磁流量计的局限性：1.使用温度和压力不能太高。
具体使用温度与管道衬里的材料发生膨胀，变形，变质的温度有关，一般不超过120℃；最高使用压力取决于管道强度，电极部分的密封状况以及法兰的规格等，一般使用压力不超过1.6MPa。
电磁流量计PPT
世界科技的 潮流朝着智能 化方向发展， 电磁流量计的 发展深受其影 响，智能电磁 流量计应运而 生，高度智能 化，高抗干扰 能力等越来越 能满足各个领 域的测量要求。
增加停电记录功能 增加防雷击功能 增加电脑数据采集功能 增加电极自检功能 电路部分产生热量更低
按输出信号连线和 激磁连线制式分类
四线制：输出信号线 和电源线（或流量传 感器和传感器间的激 磁电流线）分别由2 组各2根导线的四线 制组成
二线制：输出信号和 电源共用导线的二线 制仪表。可以节省费 用。
.
三 .电磁流量计的特点及使用要求
1.电磁流量计的特点
• 电磁流量计能耗较低。 • 可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流 的流量。 • 电磁流量计在测量过程中，不受被测介质的温度、 粘度、密度以电导率（在一定范围）的影响。 • 量程范围极宽，其测量范围度可达100：1，有的甚 至达1000：1的可运行流量范围。 • 电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时 脉动流量，也可测量正反两个方向的流量。 • 工业用电磁流量计的口径范围极宽，从几个毫米一 直到几米，可以满足不同领域不同口径的需求。
类似于e=BLu,在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂 直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管，当导电 液体在管道中以流速V流动时，导电流体就切割磁 力线。如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端
电磁流量计实物图及原理图
安装一对电极。只要管道内流速分布为轴对称 分布，两电极之间将产生感应电动势： e=BDV*10^(-8) 由此可知管道的体积流量为：
水工艺仪表
电磁流量计
2013年11月18日
电磁流量计
一 电磁流量计的发展历史
二 电磁流量计的工作原理及其分类
三 电磁流量计的特点及使用要求
增加停电记录功能 增加防雷击功能 增加电脑数据采集功能 增加电极自检功能 电路部分产生热量更低
按输出信号连线和 激磁连线制式分类
四线制：输出信号线 和电源线（或流量传 感器和传感器间的激 磁电流线）分别由2 组各2根导线的四线 制组成
二线制：输出信号和 电源共用导线的二线 制仪表。可以节省费 用。
.
三 .电磁流量计的特点及使用要求
1.电磁流量计的特点
• 电磁流量计能耗较低。 • 可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流 的流量。 • 电磁流量计在测量过程中，不受被测介质的温度、 粘度、密度以电导率（在一定范围）的影响。 • 量程范围极宽，其测量范围度可达100：1，有的甚 至达1000：1的可运行流量范围。 • 电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时 脉动流量，也可测量正反两个方向的流量。 • 工业用电磁流量计的口径范围极宽，从几个毫米一 直到几米，可以满足不同领域不同口径的需求。
类似于e=BLu,在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂 直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管，当导电 液体在管道中以流速V流动时，导电流体就切割磁 力线。如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端
电磁流量计实物图及原理图
安装一对电极。只要管道内流速分布为轴对称 分布，两电极之间将产生感应电动势： e=BDV*10^(-8) 由此可知管道的体积流量为：
水工艺仪表
电磁流量计
2013年11月18日
电磁流量计
一 电磁流量计的发展历史
二 电磁流量计的工作原理及其分类
三 电磁流量计的特点及使用要求
电磁流量计通用课件
接通电源后，等待流量计自检完成，然后 根据实际需要设置相关参数，如流量单位 、管道直径等。
运行监控
关机操作
在流量计运行过程中，应实时监控流量计 的读数和状态，确保其正常工作。
完成测量后，先关闭流量计的电源，然后 断开电源线。
常见故障排除
无流量信号 读数不稳定
零点漂移 通讯故障
可能原因是传感器未正确安装或损坏，需要检查传感器是否松 动或损坏，并重新安装或更换。
根据不同行业和工况需求，提供定制化的电磁流 量计解决方案。
THANKS
[ 感谢观看 ]
质。
检查线缆连接
定期检查传感器和变送器之间 的线缆连接是否牢固，如有松 动应及时紧固。
定期校准
根据流量计的使用情况，定期 进行校准，以确保其测量准确 度。
防雷保护
在雷电多发地区，应采取防雷 措施，如安装避雷器等，以保
护流量计免受雷电损坏。
CHAPTER 05
电磁流量计的选型与参数
选型依据与原则
根据测量介质特性选择
CHAPTER 06
电磁流量计的发展趋势与展望
技术创新与改进
传感器技术的升级
采用新型材料和工艺，提 高传感器的灵敏度和稳定 性。
智能化与远程控制
集成数据处理、通信和远 程控制功能，实现远程监 控和自动控制。
多参数测量
开发能够同时测量多种参 数的电磁流量计，提高测 量效率和精度。
应用领域的拓展
环保监测
数据比对
在进行校准时，需要将流量计 的测量结果与实际流量进行比 对，以评估流量计的性能。
定期维护与保养
为了保持流量计的准确性和稳 定性，需要定期对其进行维护
和保养。
CHAPTER 04
《电磁流量计》课件
安装高度
根据管道直径和流体特性 ，确定流量计的安装高度 。
接地措施
确保流量计有良好的接地 ，以保障安全。
使用和维护
定期检查
数据记录与报告
定期检查流量计的外观、接线和密封 性，确保正常工作。
记录流量计的读数和运行状态，定期 生成报告。
清洗和保养
根据需要，对流量计进行清洗和保养 ，保持其性能。
安全措施
技术创新和改进
传感器技术
提高传感器的精度和稳定性，实 现更快速、更准确的测量。
数据分析技术
利用人工智能和大数据技术对流 量数据进行深度挖掘和分析，提
高数据处理效率和准确性。
无线通信技术
实现远程监控和数据传输，提高 电磁流量计的便捷性和实时性。
市场前景和竞争格局
市场需求
随着工业自动化的快速发展，电磁流量计的市场需求不断增长，尤其在石油、化工、水处理等领域具有广泛应用 。
采用环保材料和低能耗设计，减少对环境的影响 ，符合可持续发展的要求。
感谢您的观看
THANKS
易于维护
结构简单，安装方便，日常维 护工作量较小，降低了运营成
本。
缺点
01
02
03
成本较高
相较于一些其他类型的流 量计，电磁流量计的成本 较高。
需要电源
需要外部电源供电，不能 在无电源环境下工作。
对管道材质有要求
对于一些导磁性较差的管 道材质，如塑料、橡胶等 ，电磁流量计可能无法正 常工作。
应用领域
防爆防雷
在有爆炸和雷击风险的环境中， 采取相应的防爆和防雷措施。
限流与降压
在流量计前安装限流阀和降压阀， 以保护流量计不受过大压力和流速 的冲击。
电磁流量计PPT课件
-
13
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。
-
2
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
-
1
电磁流量计概述
电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters简称
84电磁流量计PPT课件
为用户的检修带来了方便。
缺点
电磁流量计目前仍然存在的主要不足如下 ： 1、不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液
体。 2、不能用来测量电导率很低的液体介质，如对石油
制品或有机溶剂等介质，目前电磁流量计还无能为力。 3、普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电
气绝缘材料的限制，不能用于测量高温介质；如未经 特殊处理，也不能用于低温介质的测量，以防止测量 管外结露（结霜）破坏绝缘。
技术参数
组态方式：
1、通过三个手动键现场组态。 2、通过遥控器现场组态。 3、通过手操器进行现场组态。 记忆：EEPROM不会消失之记忆体，无需电池保存。
菲时博特操作功能
C/CE 1、用工作模式与菜单模式之间的切换；
2、退滚动，
所有想要的参数都可获得；
2、数字设置时移位键
→F
DATA 1、短按，用作整个菜单的反向滚
动，所有想要的参数都可获得； →F
FISCHET PORTER
0.00000 M3/h
0.00000 M3
2、短按，数字设置时数字增加键 或菜单选择键；
材 质: 探头材质为 304不锈钢, 电极材质为316 不锈钢,绝缘层为PTFE.
电气接口 : M20×1.5,1/2〞NPT
显示方式 : 标准双线液晶显示 ,可同时显示瞬 时和累积流量。
技术参数
信号输出：
1、开关量可设为：
--脉冲输出（最高1000HZ）； --高 /低流量报警； --空管报警； --流量方向示意； --故障报警 2、电流输出：4-20mA输出。
工作原理
这里用线色和蓝色表示带电粒子。起初，当液体不流动时，两个 电极之间不会测到任何电压。当液体流动时，磁场会对带电粒子 产生作用力，正负带电粒子便会分开，集中到管壁两侧，此时两 个电极将检测到电动势。
缺点
电磁流量计目前仍然存在的主要不足如下 ： 1、不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液
体。 2、不能用来测量电导率很低的液体介质，如对石油
制品或有机溶剂等介质，目前电磁流量计还无能为力。 3、普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电
气绝缘材料的限制，不能用于测量高温介质；如未经 特殊处理，也不能用于低温介质的测量，以防止测量 管外结露（结霜）破坏绝缘。
技术参数
组态方式：
1、通过三个手动键现场组态。 2、通过遥控器现场组态。 3、通过手操器进行现场组态。 记忆：EEPROM不会消失之记忆体，无需电池保存。
菲时博特操作功能
C/CE 1、用工作模式与菜单模式之间的切换；
2、退滚动，
所有想要的参数都可获得；
2、数字设置时移位键
→F
DATA 1、短按，用作整个菜单的反向滚
动，所有想要的参数都可获得； →F
FISCHET PORTER
0.00000 M3/h
0.00000 M3
2、短按，数字设置时数字增加键 或菜单选择键；
材 质: 探头材质为 304不锈钢, 电极材质为316 不锈钢,绝缘层为PTFE.
电气接口 : M20×1.5,1/2〞NPT
显示方式 : 标准双线液晶显示 ,可同时显示瞬 时和累积流量。
技术参数
信号输出：
1、开关量可设为：
--脉冲输出（最高1000HZ）； --高 /低流量报警； --空管报警； --流量方向示意； --故障报警 2、电流输出：4-20mA输出。
工作原理
这里用线色和蓝色表示带电粒子。起初，当液体不流动时，两个 电极之间不会测到任何电压。当液体流动时，磁场会对带电粒子 产生作用力，正负带电粒子便会分开，集中到管壁两侧，此时两 个电极将检测到电动势。
E+H电磁流量计 ppt课件
安装和操作 - 安装建议3：接地
对于金属接地的管道，仪表的接地端直接 连到管道上即可。
对于金属非接地的或带衬里的金属管 道，仪表与管道的配对法兰连接，然 后用金属线将管道法兰接地。
对于非金属的管道，仪表与管道之间安装 接地环，并将两个环连接起来，然后用金 属线将接地环接地。
ppt课件
11
安装和操作 - 仪表接线
ppt课件
23
电磁流量计故障检查和分析
一般采用的检查手段或方法及其检查内容：
检查首先从显示仪表工作是否正常开始， 逆流量信号传送的方向进行。用模拟信号器测 试转换器，以判断故障发生在转换器及其后位 仪表还是在转换器的上位传感器发生的。若是 转换器故障，如有条件可方便地借用转换器或 转换器内线路板作替代法调试；若是传感器故 障需要试调换时，因必须停止运行，关闭管道 系统，因涉及面广，常不易办到。特别是大口 径流量传感器，试换工程量大，通常只有在作 完其他各项检查，最后才下决心，卸下管道检 查传感器测量管内部状况或调换。
ppt课件
24
电磁流量计故障检查和分析
1 无流量信号；
无流量信号输出大体上可归纳为5个方面故障 原因，它们是
（1）电源未通等电源方面故障； （2）连接电缆（激磁回路，信号回路）系统方 面故障；
（3）液体流动状况方面故障； （4）传感器零部件损坏或测量内壁附着层引 起等方面的故障；
（5）转换器元器件损坏方面的故障。
（3）外界杂散电流等电、磁干扰；
（4）液体物性方面（如液体电导率不均匀或含有较多
变颗粒／纤维的浆液等）的pp原t课件因；
29
电磁流量计故障检查和分析
1、流动本身的波动（或脉动）
若流动本身波动，仪表输出晃动则是如实反映波动 状况。检查方法可在使用现场向操作人员和流程工艺人 员询问或巡视有否波动源。管系流动波动（或脉动）的O EMPTY PIPE DET. 空管检测ON MEASURING MODE 测量模式STANDARD
电磁流量计安装规范课件.ppt
2.14、在安装流量计的管道应该有可切断管道内介质的阀门，方便流量计的日常检修、维护。工艺不允许流量中断时，可在安装流量计的管道上加旁通管道
2.15、流量计安装在通风处，避免日晒雨淋，环境温度应在-20—+60℃，相对湿度小于85％
三、电磁流量计工作的三要素
1、导体（导电介质）--只能测量导电介质 2、磁场（磁通密度）--磁场存在与磁通恒 定是正确测量的保证 3、切割（流 速）--实际测量流速为速度 式流量计
3.5小流量切除（Low Flow Cutoff)问题 1、为什么要小流量切除 当测量管内介质流速为零时，有时受外界干扰的影响，会出现零位不稳，输出和显示在零位晃动。大口径的流量零流量时测量管内介质会出现涌动，为保证此时零点的稳定，排除出现小流量时测量的不准确性，常常采用小流量切除的方法，保证零点稳定。 2、如何进行小流量切除 传统方法： 选用小流量切除菜单（ Low Flow Cutoff），以满量程的百分比为切割单位 例：IFC090进入Fct1.03菜单 设置为 1% - 2% 第一数值 第二数值 （第一数值为切除点，第二数值为恢复点，有一回差） 第二数值必须>第一数值
1.3流量计转换器内部结构原理图
1.5流量计工作原理
2.1、根据测量原理，电磁流量计测量管必须满管状态非满管（液位超过电极平面），流量计测量不准空管时，电磁流量计转换器呈现随即状态，可在零位、可超满度、可在波动状态.电磁流量计安装位置应避免以下位置。 a、管道最高点，易集聚气泡。 b、安装在向下的管道上游。
3.4.2 电磁流量计的测量流速是有范围限定的 V：0—0.3m/s 0—12m/s 以流速的概念来评量测量范围是最合理的 3.4.3 电磁流量计的测量精度与测量介质的流速密切相关 流速越低，测量误差越大 注：认为测量不准时，必须分析测量流速的状态
2.15、流量计安装在通风处，避免日晒雨淋，环境温度应在-20—+60℃，相对湿度小于85％
三、电磁流量计工作的三要素
1、导体（导电介质）--只能测量导电介质 2、磁场（磁通密度）--磁场存在与磁通恒 定是正确测量的保证 3、切割（流 速）--实际测量流速为速度 式流量计
3.5小流量切除（Low Flow Cutoff)问题 1、为什么要小流量切除 当测量管内介质流速为零时，有时受外界干扰的影响，会出现零位不稳，输出和显示在零位晃动。大口径的流量零流量时测量管内介质会出现涌动，为保证此时零点的稳定，排除出现小流量时测量的不准确性，常常采用小流量切除的方法，保证零点稳定。 2、如何进行小流量切除 传统方法： 选用小流量切除菜单（ Low Flow Cutoff），以满量程的百分比为切割单位 例：IFC090进入Fct1.03菜单 设置为 1% - 2% 第一数值 第二数值 （第一数值为切除点，第二数值为恢复点，有一回差） 第二数值必须>第一数值
1.3流量计转换器内部结构原理图
1.5流量计工作原理
2.1、根据测量原理，电磁流量计测量管必须满管状态非满管（液位超过电极平面），流量计测量不准空管时，电磁流量计转换器呈现随即状态，可在零位、可超满度、可在波动状态.电磁流量计安装位置应避免以下位置。 a、管道最高点，易集聚气泡。 b、安装在向下的管道上游。
3.4.2 电磁流量计的测量流速是有范围限定的 V：0—0.3m/s 0—12m/s 以流速的概念来评量测量范围是最合理的 3.4.3 电磁流量计的测量精度与测量介质的流速密切相关 流速越低，测量误差越大 注：认为测量不准时，必须分析测量流速的状态
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应强度， c是流过流量计流体的厚度，v是可导电流体在流量计中的流速.这样
在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流表的两端连接， 如右下图所示，导电流体的电阻 r
I c vBc (bR ) 到电流 I ，则流量 Q vbc Rr B a
c ，根据闭合电路欧姆定律，得 ab
I c I b A. (bR ) B. (aR ) B a B c I a I bc C. (cR ) D.R ) B. (aR ) B a B c I a I bc C. (cR ) D. ( R ) B b B a
试题分析：设管中流体的流速为v，则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离 为vΔt，这样如左下图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面，设此横截面积 为S，则画线的流体体积ΔV=SvΔt，除以时间Δt，则得到流体在该管中的流量 为 Q V Sv .对于题干所给的流量计，横截面积S=bc，故流过流量计的 t 流量Q=vbc，对于给定的流量计，b与c是常量，可见测流量实质上是测流速. 当可导电流体稳定地流经流量计，洛伦兹力等于电场力，这样在流量计的上、 下两面产生电动势E=vBc，其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感
电磁流量计之原理
1、概述
电磁流量计用来测量导电的液体,特别适用于大口径的
管道测量, 广泛应用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食
品、水处理等行业。
2、工作原理
这里用线色和蓝色表示带电粒子。起初，当液体不流动 时，两个电极之间不会测到任何电压。当液体流动时，磁场 会对带电粒子产生作用力，正负带电粒子便会分开，集中到 管壁两侧，此时两个电极将检测到电动势。
3、事例分析
电磁流量计的原理图如图所示，横截面为长方形的一段 管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流 量计的两端与输送液体的管道相连接（图中的虚线）．图中 流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于 流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直 于前后两面．当导电液体稳定地流过流量计时，在管道外将 流量计上、下表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连 ，不计电 接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻率为 流表的内阻，则可求得流量（流量等于单位时间内流过的体 积）为（ A ）
3、事例分析
电磁流量计的原理图如图所示，横截面为长方形的一段 管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流 量计的两端与输送液体的管道相连接（图中的虚线）．图中 流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于 流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直 于前后两面．当导电液体稳定地流过流量计时，在管道外将 流量计上、下表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连 ，不计电 接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻率为 流表的内阻，则可求得流量（流量等于单位时间内流过的体 积）为（ ）