电磁流量计工作原理及应用.ppt

塔里木油田 电磁流量计工作原理及应用 一、电磁流量计结构与原理 二、电磁流量计的优点 三、故障判断和处理 四、注意事项 五、选型规则 原理： 电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。根据电磁感应定律，在非磁性管道中，利用测量导电流体平均速度而显示流量的流量计 一、电磁流量计结构与原理 一、电磁流量计结构与原理 法拉第定律：当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。 一、电磁流量计结构与原理 Ex=BDv－－－－－-式（1） Ex—感应电势，V； B—磁感应强度，T D—管道内径，m v—液体的平均流速，m/s 一、电磁流量计结构与原理 然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积（πD2）/4的乘积，将式（1）代入该式得： Qv=(πD/4B)* Ex －－－－－－－－-式（2） 由上式可知，在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex，测量此电势的大小，就可求得体积流量 一、电磁流量计结构与原理 需要说明的是，要使式严格成立，必须使电磁流量计测量条件满足下列假定： ①磁场是均匀分布的恒定磁场; ②被测流体的流速轴对称分布; ③被测液体是非磁性的; ④被测液体的电导率均匀且各向同性。 一、电磁流量计结构与原理 结构 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 感应 电势 转换 信号 放大 显示仪表 变送器 被测介质 一、电磁流量计结构与原理 二、电磁流量计的优点 电磁流量计（EMF）的特点： 一.优点 1.EMF的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，因不易阻塞适用于测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。 2.EMF不产生因检测流量所形成的压力损失，仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力，节能效果显著，对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。 3.EMF所测得的体积流量，实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率（只要在某阈值以上）变化明显的影响。 4.与其他大部分流量仪表相比，前置直管段要求较低。 5.EMF测量范围度大，通常为20：1～50：1，可选流量范围宽。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根据需要扩大和缩小流量（例如设有4位数电位器设定仪表常数）不必取下作离线实流标定。 6.EMF的口径范围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很多。仪表输出本质上是线性的。 7.易于选择与流体接触件的材料品种，可应用于腐蚀性流体。 二. 缺 点 1.EMF不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。 2.通用型EMF由于衬里材料和电气绝缘材料限制，不能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，因测量管外凝露（或霜）而破坏绝缘。 三、故障判断和处理 1)安装方面 通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障，常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点；或安装在自上而下的垂直管上，可能出现排空；或传感器后无背压，流体直接排入大气而形成测量管内非满管。 2)环境方面 通常主要是管道杂散电流干扰，空间强电磁波干扰，大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可获得满意结果，但如遇到强大的杂散电流(如电解车间管道，有时在两电极上感应的交流电势峰值Vpp可高达1V)，尚需采取另外措施和流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入，通常采用单层或多层屏蔽予以保护。 3)流体方面 被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作，但随着气泡的增大，仪 表输出信号会出现波动，若气泡大到足以遮盖整个电极表面时，随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。 低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时，也将产生浆液噪声，使输出信号产生波动。 测量混合介质时，如果在混合未均匀前就进入流量传感进行测量，也将使输出信号产生波动。 电极材料与被测介质选配不当，也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。 三、故障判断和处理 2. 运行期故障 运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故障，常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。 1)传感器内壁附着层 由于电磁流量计常用来测量脏污流体，运行一段时间后，常会在