插入式电磁流量计的工作原理

插入式电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律（图1），其可以测量管道内导电性液体的体积流量。流量计有一个用绝缘材料制成的护套，内装有线圈、铁芯和磁轭，护套的侧面装有两只电极。励磁线圈由三值方波励磁脉冲励时，将产生一磁通密度为B的工作磁场。当导电流体以流速V通过装有一对间距为L的测量电极且内径为D的管道时，这对电极将会产生同时垂直于磁场方向和液体流动方向的感应电动势E。感应出的电动势E正比于磁通密度B与平均流速V的乘积：E=BLV。电动势E（流量信号）由电极检出并通过屏蔽电缆送到转换器内参与运算得出管道内的实际流速V，再根据Qv=πd2V/4，即可求出实际体积流量。

整个硬件电路包括电源部分、励磁电路部分、信号放大采集处理部分及输入输出显示部分。其中影响流量计测量精度的主要是励磁电路部分和信号放大采集处理部分。励磁电路采用低频三值矩形波励磁，这种励磁方式既可以大幅减小由直流励磁时产生的电极极化效应，也可以克服正弦波励磁产生的正交干扰的影响，同时，低频三值矩形波励磁比低频矩形波励磁有更低的励磁功率，而且还可以在零值励磁时进行零点自动补偿，稳定流量计的零点。

虽然插入式电磁流量计采用低频三值矩形波励磁时它的极化现象和正交干扰较弱，但也不能从根本上完全消除，再加上感应电动势在信号线传输过程中信号线也会在空间磁场的作用下产生干扰信号，所以实际测量得到的电压信号是有用信号与各种干扰信号的“组合”，它不仅包含流速信号也包含各种干扰信号。

插入式电磁流量计适用于DN150～DN2000的管道，其测量精度达到1.5级，此次应用的插入式电磁流量计的检定记录表，经检定后各点误差均在1.5%以内，只要安装条件符合规定，仪表的准确度是有保障的。

审核编辑：汤梓红