電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管内導電介質體積流量的感應式儀表，測量流量時，導電性液體以速度V流過垂直於(yú)流量方向的磁場，導電性液體的流動感應出一個與平均流速成正比的電壓，其感應電壓信号通過二個或二個以上與液體直接接觸的感應電極檢出，並(bìng)通過電纜送至轉換器通過其智能化處理，實現流體瞬時流量、積累流量的顯示及流量數據與控制系統之間的通訊。測量管内無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，並(bìng)且有很高的可靠性。
1 測量原理
根據法拉第電磁感應定律，當一導體在磁場中運動切割磁力線時，在導體的兩端即産(chǎn)生感應電勢 e，其方向由右手定則確(què)定，其大小與磁場的磁感應強度 B，導體在磁場内的長度 L 及導體的運動速度 u 成正比，如果 B，L，u 三者互相垂直，則：
e＝Blu (1)
與此相仿，在磁感應強度爲 B 的均勻磁場(chǎng)中，垂直於(yú)磁場(chǎng)方向放一個内徑爲 D 的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速 u流動時，導電流體就切割磁力線。
如果在管道截面上垂直於(yú)磁場的直徑兩端安裝一對電極(圖1)則可以證明，隻要管道内流速分布爲軸對稱分布，兩電極之間也特産(chǎn)生感生電動勢：
e＝BDū (2)
式中，ū 爲管道截面上的平均流速。由此可得管道的體(tǐ)積(jī)流量爲：
由上式可見，體積流量 Q 與感應電動勢 e 和測(cè)量管内徑 D 成線性關系，與磁場的磁感應強度 B 成反比，與其它物理參(cān)數無關
2 電磁流量計的安裝
電(diàn)磁流量計的正確(què)安裝對電(diàn)磁流量計的正常運行極爲重要，也大大減少日後的維護工作量；電(diàn)磁流量計的安裝要注意以下幾個問題：
(1) 安裝場所。測量混合相流體時，應選擇不會引起相分離的場所；避免安裝在電動機、變(biàn)壓器等強電設備(bèi)附近，以免引起電磁場幹擾；選擇測量管内不會出現負壓的場所；避免安裝在周圍有強腐蝕性氣體的場所；環境溫度一般應在 -25~60 ℃範圍内，盡可能避免陽光直射；安裝在無振動或振動小的場所。如果振動過大，則應在傳感器前後的管道加固定支撐；避免安裝在能被雨水直淋或被水浸沒的場所。
(2) 直管段長(zhǎng)度。電磁流量計對表前直管段長(zhǎng)度的要求比較低。一般，對於(yú) 90° 彎頭、 T 形三通、異徑管、全開閥門等流動阻力件，離傳感器電極軸中心線 ( 不是傳感器進口端面 ) 應有 3~5 D 的直管段長(zhǎng)度；對於(yú)不同開度的閥門，則要求有 10 D 的直管段長(zhǎng)度；傳感器後一般應有 2 D 的直管段長(zhǎng)度。當閥門不能全開時，如果使閥門截流方向與傳感器電極軸成 45° 安裝，可大大減小附加誤差。
(3) 安裝位置和流動方向。電磁流量計可以水平、垂直或傾斜安裝。水平安裝時，電磁流量計電極軸必須水平放置。這樣可以防止由於(yú)流體所夾帶的氣泡而産生的電極短時間絕緣；也可防止電極被流體中沉積物覆蓋。不應将電磁流量計安裝在高點，以免有氣體積聚，安裝在管系**高處，爲不良的安裝位置，應予以避免。垂直安裝時，應使流動方向向上，這樣可使無流量或流量很小時，流體中所夾帶的較重的固體顆粒下沉，而較輕的脂肪類物質上升離開傳感器電極區。測量泥漿、礦漿等液固二相流時，垂直安裝可以避免固相覺沉澱和電磁流量計襯裏不均勻磨損。傳感器安裝處應具有一定背壓，電磁流量計出口直接排空易造成測量管内液體非滿管，爲不良的安裝位置，應予以避免。爲瞭(le)防止傳感器内産生負壓，電磁流量計應安裝在泵的後面，而不應安裝在泵的前面。
(4) 安裝旁路管。爲瞭(le)便於(yú)液流靜止時檢查和調整零點，中小管徑應盡可能安裝旁路管。在測量含有沉澱物流體時，應考慮便於(yú)清洗電磁流量計的安裝方式。
即便是在生産(chǎn)中也可以切出來，進行維護和處(chù)理。
(5) 接地。
由於電磁流量計的工作原理和特性，接地屏蔽外界電磁幹擾特别重要；同時爲瞭(le)使測量準確和電極不會發生電流腐蝕，電磁流量計必須單獨接地，並(bìng)使傳感器和流體大約處於相同電位。分離型電磁流量計，原則上接地應在流量計側，轉換器接地應在同一接地點，在大多數情況下，流量計的内裝參比電極或金屬管能確保所許的電位平衡。因此，可以通過内裝的參比電極和金屬管将管中流體接地，将流量計的接地片與接地線相連。如果傳感器安裝於帶陰極腐蝕保護管道上，除瞭(le)流量計和接地環一起接地外，還要用粗銅線繞過流量計跨接在管道的兩法蘭上，使陰極保護電流與流量計之間隔離。對於金屬非接地管道，應用粗銅線連接，保證法蘭至法蘭和法蘭到流量計是連通的。對於非導電的塑料管或襯裏管，如果沒有參比電極或由於電位平衡電流的存在，需将流體通過接地環接地。
3 電(diàn)磁流量計在煤化工生産(chǎn)中的常見問題
電磁流量計作爲當前流程工業廣泛使用的流量計，在應用過程中依據其故障與成因分爲五類，下面就電磁流量計的這些常見故障的成因、檢測(cè)判别方法以及對故障的處理方式簡要闡(chǎn)述。
3.1 液體中含有氣(qì)泡和非滿(mǎn)管的現象
液體中含有氣泡的現場導緻測量不準或測量值波動 ( 輸出波動 ) ，液體中泡狀氣體的形成有從外界吸入和液體中溶解氣體 ( 空氣 ) 轉變(biàn)成遊離狀氣泡兩種途徑。若液體中含有較大氣泡，則因擦過電極時能遮蓋整個電極，使流量信号輸入回路瞬時開路，導緻輸出信号出現波動。非滿管現象可以看作液體中含有氣泡的一種情況。液體未充滿管道可分爲液面高度高於(yú)測量電極水平面
或低於水平面兩種情況。當管内液面高於電極水平面時，若管系的前後直管段比較理想時，電磁流量計的測量大多能夠穩定，但流量計所計量的液體體積包含瞭(le)管内的氣體體積，故這種測量存在著(zhe)很大的測量誤差。當管内液面高度低於電極表面時，此時電極裸露在空氣中，測量回路實際處於開路狀态。電磁流量計的測量值和輸出處於一種随機的狀态，不停地波動或是滿度。這也是在非工作狀态即管道無液體介質時，電磁流量計指示随機值，工藝人員有時會認爲流量計出故障。
簡單的判别方法是當遇到波動時，切斷磁場的勵磁回路電流，如果此時儀表依然有顯示且不穩定時，說明大多是由於(yú)氣泡或非充滿管的影響造成。如果此時以萬用表測量電極電阻，可測量到電極的回路電阻要比正常時高；引起這方面的現象的多數還是在安裝方面的原因，電磁流量計的安裝合适與否直接影響到測量效果，同時對於(yú)被測介質中含有空氣的情況，如果判斷是由安裝位置引起的，如因電磁流量計裝在管道的高點而滞留氣體或外界吸入空氣造成流量計波動的話，更換安裝位置是***的解決方法，在管線**低點或採用 U 型管安裝。但很多應用情況是口徑較大或者安裝的位置不易改換，建議在流量計上遊安裝集氣包和排氣閥，在安裝瞭(le)排氣裝置後，測量即恢複正常。在流量計安裝時盡量避免出現非滿管的情況，如前面提及的在管線**低端安裝或有意将流量計安裝在 U 型管道和垂直管道上。典型故障：煤氣化 33 單元 P-3301AB 出口流量，由於(yú)安裝在泵的出口高處水平管道上，造成工藝水沒充滿電磁流量計，造成指示波動大，即測量值和輸出處於(yú)一種随機的狀态，不停地波動或是滿量程；工藝無法參考，把電磁流量計改裝到垂直管道或合适的水平管線上，才能*解決問題；存在同樣問題的還有 33FT-0002 、 36FT-0001 、36FT-0002 ，都是由於(yú)安裝位置不合适造成指示波動大。
3.2 電(diàn)極(jí)腐蝕
在排除氣泡的因素後有因電極腐蝕而造成測(cè)量值晃動的情況，且都以傳(chuán)感器失效而告終。
由於(yú)電極材料的選擇不當造成電極爲被測(cè)液體所腐蝕，從而導緻流量計輸出波動。電極一旦被腐蝕後，所造成的結果對此的解決方法，隻有更換新的電極。
3.3 電(diàn)極(jí)結垢及電(diàn)極(jí)短路
電極短路的判别比較簡單，若被測介質中含有金屬物質時，電極短路較易診斷，此時測量值明顯偏小或趨於(yú)零。但這種現象在日常運行中並(bìng)不多見。因電磁流量計經常應用於(yú)原水和污水等計量環境，電極結垢的發生幾率較高。當電極結垢時，表現爲信号逐漸減小，直至絕緣而使得信号回路開路，此時流量信号被隔絕。
當被測(cè)介質的粘度較高時，易在管壁附著(zhe)和沉澱，若附著(zhe)的介質是比被測(cè)液體電導率高的導電物質，則信号電勢被分流而不能工作，即電極短路，若是非導電層，就是我們日常所說的電極結垢，則使電極開路而不能工作。結合工藝工況拆下清洗電磁流量計是一個比較*的方法。
