电磁流量计选型

电磁流量计选型

张晓健1沈丹2

(1嘉兴市计量检定测试院314050;2嘉兴市计量技术服务站314050)

摘要：文章根据电磁流量计的原理以及电磁流量计使用的环境条件，分析了不同的导电介质应该选用的电极材料；针对介质的温度以及酸碱性质选用那种衬里；根据电磁流量计使用时是否浸泡在水中选用的防水等级。

关键词：电磁流量计、选型、电极、衬里、介质性质

电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。电磁流量计原理是基于法拉第电磁感应定律，可以用来测量导电流体的体积流量。由于电磁流量计的内部是光滑均匀圆形直管没有阻碍液体流动的检测元件存在，与涡轮、涡街等流量计相比较具有无压损、测量不受流体密度、粘度、温度和电导率变化的影响等特点。电磁流量计计量准确度等级高、量程比大、可以双向测量流量、适用范围广，已经广泛地应用于化工、造纸、食品、纺织、冶金、环保、给排水和污水处理等行业。

一、电磁流量计的测量原理

根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感应电动势e，其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的有效长度L及导体的垂直于磁场的运动速度u成正比。如果B、L、u三者互相垂直，则

二、电磁流量计选型

根据电磁流量计的原理可知，只有管道中流动的是导电液体的时候才能够使用电磁流量计进行测量，纯水（高度蒸馏水）、气体、油和绝大多数有机物液体不导电不能够使用电磁流量计，同时被测液体电导率太低也无法使用电磁流量计。最新设计的电磁流量计允许电导率最低为1μS/cm的流体，通常的电磁流量计允许最低电导率为5μS/cm（水为20μS/cm）的流体。因此要根据被测液体和被测液体的电导率确定是否能够选用电磁流量计，在确定能够使用电磁流量计后，可以按照以下几个步骤选择合适的电磁流量计。

1．根据介质性质选择合适的电磁流量计电极材料

电磁流量计的电极材料一般为不锈钢、HC（哈氏合金C）、HB（哈氏合金B）、钛、钽、铂、铂铱，选用哪种材料的电极应根据介质性质来确定。

（1）普通不锈钢电极适用生活用水、生活污水和普通工业用水等无腐蚀性或者腐蚀性小的介质；

（2）硬度好耐磨涂覆碳化钨的不锈钢电极适用纸浆、泥浆等；

（3）HC（哈氏合金C276或相当）电极适用碱和盐的混合溶液等；

（4）HB（哈氏合金B）电极适用盐酸等；

（5）HC4（哈氏合金C4）电极适用发烟硫酸，如22%烟酸、36%烟酸；

（6）钛电极能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸（包括发烟硝酸）、有机酸、碱等（7）钽电极具有优良的耐腐蚀性，除了氢氟酸，发烟硫酸、碱外，几乎能耐一切化学介质（包括盐酸、硝酸、硫酸和王水）的腐蚀。

（8）铂铱合金的电极除了王水和铵盐几乎适用于所有化学物质。

（9）接地环和接地电极的选择。电磁能量计应有可靠、正确的接地，在测量非金属管道液体流量或流量计衬里为PTFE(聚四氟乙烯）等绝缘材料时，须加装接地环（接地电极）进行接地，接地环（接地电极）材质必须和电极材质相同或者接近，在测量强酸、碱、盐等腐蚀性大的液体时，电极材料一般会选择钽、钛、铂金等贵重金属，这时候为了节约成本，一般选用接地电极（和测量电极材质相同）。

2．根据介质的性质和温度确定电磁流量计衬里材料

（1）具有腐蚀性的介质选用耐酸橡胶或者F4（聚四氟乙烯）；

（2）介质中含有颗粒物选用耐磨的UR聚（胺脂橡胶）或者CR（氯丁橡胶）；

（3）根据介质温度选用不同的衬里材料，普通橡胶耐温不得超过80℃，聚四氟乙烯耐温不超过150℃。

3.根据已有管道口径、流量和流速选择电磁流量计的口径与量程

（1）根据已有管道系统确定电磁流量计的口径，与现有管道口径一致。缩管或者扩管都会对流量计量准确程度有影响。

（2）如果管道系统口径待定，则要根据设计流量和流速大小。若介质流速低于0.5m/s电磁流量计测量的准确度会降低，同时周围干扰对电磁流量计的影响也越大。一般情况下电磁流量计内介质的流速最好控制在（2~4）m/s，少数厂家电磁流量计可测流量的流速范围为（0.1~10）m/s，可精确测量的流速范围为（0.3~10）m/s，具有较高精度测量流速范围为（1~5）m/s。

根据体积流量qv和流速u可以确定电磁流量计的口径的大概范围，再依据电磁流量计满量程应大于设计的最大流量值和常用流量大于电磁流量计满量程的50%要求最后确定合适的口径。

4.根据电磁流量计的安装环境选择合适型号

（1）如果电磁流量计传感器安装在地下可能长期浸泡在水中，应选用IP68；如果电磁流量计传感器安装在地上一般选用IP65、IP67，但是任何情况下电磁流量计的显示部位是不能用水或者浸入水中的；

（2）可能避免将电磁流量计泡在水中。长期泡水，电磁流量计的传感器容易受潮，计量性能会下降，甚至损坏。

若要求防爆则必须选择防爆型外壳。若环境恶劣，空气中含水汽、酸碱等污物，流量计的外壳则应选择塑料材质。若流量计在露天安装，必须加防护罩。流量计在室内安装时，为防止喷料，也应加装易拆卸的防护罩。

参考文献:

【1】JJG1033-2007《电磁流量计检定规程》

【2】《流量计计量与测试》苏彦勋梁国伟盛健编著中国计量出版社