概要

電磁流量計（Electromagnetic Flowmeters、略称EMF）は、1950～60年代に電子技術の発展に伴い急速に発展した新型流量測定計器である。

電磁流量計測定管内には流動阻害部材がなく、圧損がなく、距離比は100：1、流速は0.1-10 m/s、適用する工業管径の範囲は広く、最大3 m、直管段の要求は低い、順方向総量、逆方向総量及び差分総量を測定することができ、出力信号と測定流量は線形で、精度が高く、0.2、0.5級に達することができる、測定は流体密度、粘度、温度、圧力、電気伝導率の変化の影響を受けない、電気伝導率≧5μs/cmの酸、アルカリ、塩溶液、水、汚水、腐食性液体及びスラリー、スラリー、パルプなどの流体流量を測定することができ、しかし、ガス、蒸気、精製水の流量を測定することはできません。

動作原理

電磁流量計は、ファラデーの電磁誘導法則に基づいて流量測定を行う流量計である。導体が磁場中で切断磁力線運動をすると、導体中に誘導電位が発生し、誘導電位の大きさは磁場中の導体の有効長さ及び磁場中の導体の磁場方向に垂直な運動を行う速度に比例し、以下の式により決定される：Ex=BDV（式1）

Ex-誘導電位、V、B-磁気誘導強度、T

D-パイプ内径、m、V-液体の平均流速、0.1-10 m/s

体積流量Qは流体の流速Vと配管断面積3.14 D²/4の積に等しく、式1をこの式に代入して得られる：

Q=（3.14 D/4 B）*Ex（式2）

上式から分かるように、管径Dがヘキシルであり、磁気誘導強度Bを一定に維持している場合、測定体積流量と誘導電位は線形関係を呈し、管両側に電極を1本ずつ挿入すれば、誘導電位Exを導入することができ、この電位の大きさを測定すれば、体積流量を求めることができる。誘導電位Exを流量信号としてコンバータに転送し、増幅、変換、フィルタリングなどの信号処理を経て、瞬時流量と累積流量を表示することができる。コンバータには4-20 mA出力、アラーム出力、周波数出力、RS-485通信インタフェースがあり、必要に応じてHARTプロトコルもサポートできる。

電磁流量計組成

電磁流量計は、磁気回路システム、測定導管、電極、ハウジング、ライニング、コンバータからなる。

磁気回路システム：作用は均一な磁場を発生することであり、一般的に交流磁場を採用し、しかも50 HZ工業周波数電源励起によって発生した、

測定カテーテル：作用は測定導電性液体を通過させ、磁気不導電性ステンレス鋼材料を多選使用すること、外殻は強磁性材料で作られ、励磁コイルの外殻であり、外磁場の干渉を隔離する。

電極：作用は引き出され、測定された誘導電位信号であり、測定媒体によって、選択のために複数の非導電性電極材料があり、よく使われるのは316 L電極である、

ライニング：測定カテーテルの内側及びフランジ密封カバーには、完全な電気絶縁ライニングがあり、作用は測定カテーテルの耐食性を増加させ、誘導電位が金属測定カテーテルの管壁に短絡されるのを防止することであり、ライニング材料の多くは耐食性、耐高温、耐摩耗性のポリテトラフルオロエチレンプラスチック、ゴム、セラミックスなどである、

変換器：誘導起電力を有用な信号に変換して表示し、各種の二次信号を出力し、変換器はセンサと一体型または分離型を構成することができる。