电磁流量计

<strong>作者：李可和Colm Slattery</strong>

<strong>简介</strong>

从炼油厂到自动售货机等工业应用要求具有精确的温度、压力和流量测量，以控制复杂以及简单过程。例如，在食品行业，产品装瓶和装罐的流量精确控制会直接影响利润，因此必须最大程度降低流量测量误差。类似地，封闭运输应用——比如石油工业中油罐和油罐车之间的原油和成品油交换——需要高精度测量。本文提供流量计技术概述，重点讨论液体流量测量中精度最高之一的电磁流量计。

图 1 显示采用流量计和执行器控制液体流速的基本过程控制系统。在最低的水平处，诸如温度、流速和气体浓度等过程变量通过输入模块监控，该模块通常是可编程逻辑控制器(PLC)的一部分。这些信息由比例-积分-微分(PID)环路在内部处理。PLC利用这些信息来设置输出，控制稳态过程。过程数据、诊断和其他信息可向上传递至操作层，而命令、参数和校准数据可向下传递至传感器和执行器。

<strong>工业电磁流量计系统原理和典型架构</strong>

电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。当垂直于磁场方向的导体以速度V做切割磁力线的运动时，导体的两端会产生一定的感应电动势E，通过检测该感应电动势的大小来计算液体流速变化。

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电磁流量计的特性包括无压力损耗，不受粘度、流体密度、温度、压力和导电率的影响，适合对纸浆、泥浆和污水进行高精度测量。

<strong>当今有哪些工业领域使用流量计？</strong>

"若不能度量，则无法管理。"这是工业领域的一句口头禅，尤 其适合于流量测量。简单说来，对流量监测的需求越来越多， 常常还要求更高速度和精度的监测。有几个领域中，工业流量 测量很重要，比如生活废弃物。随着人们越来越关注环境保护， 为使我们的世界更干净卫生、污染更少，废弃物的处置和监测 就变得非常重要。人类消耗着大量的水，随着全球人口增长， 用水量会越来越大。流量计至关重要，既能监测生活废水，也 是污水处理厂过程控制系统不可或缺的一部分。

<center><img src="http://adi.eetrend.com/files/2017-12/wen_zhang_/100009181-30870-pingmuk…; alt="污水处理厂简图"></center>

<strong>简介</strong>

从炼油厂到自动售货机等工业应用要求具有精确的温度、压力 和流量测量，以控制复杂以及简单过程。例如，在食品行业，产品装瓶和装罐的流量精确控制会直接影响利润，因此必须最大程度降低流量测量误差。类似地，封闭运输应用——比如石油工业中油罐和油罐车之间的原油和成品油交换——需要高精度测量。本文提供流量计技术概述，重点讨论液体流量测量中精度最高之一的电磁流量计。

图 1 显示采用流量计和执行器控制液体流速的基本过程控制系统。在最低的水平处，诸如温度、流速和气体浓度等过程变量通过输入模块监控，该模块通常是可编程逻辑控制器(PLC)的一部分。这些信息由比例-积分-微分(PID)环路在内部处理。PLC利用这些信息来设置输出，控制稳态过程。过程数据、诊 断和其他信息可向上传递至操作层，而命令、参数和校准数据可向下传递至传感器和执行器。