导电液体流量怎么测？横河 AXG 电磁流量计原理讲解

一、核心基础原理：法拉第电磁感应定律

导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体内部会产生感应电动势。在电磁流量计里：被测导电液体就是 “导体"。感应电动势公式：\(E=k\cdot B\cdot D\cdot v\)

• E：感应电动势

• k：仪表系数

• B：磁感应强度

• D：管道内径（电极间距）

• v：液体平均流速

管道内径 D 固定、励磁磁场 B 稳定，感应电动势 E 和液体流速 v 成正比；再由流速换算体积流量 \(Q=v\cdot S\)（S 为管道截面积），最终得到体积流量。

二、AXG 内部结构与信号采集流程

1. 励磁线圈管道上下布置励磁线圈，由变送器供给励磁电流，产生稳定均匀的交变磁场。AXG 采用低频方波励磁，相比传统工频励磁，抗工频干扰能力更强，适合化工、污水强干扰现场。

2. 测量电极管道内壁一对对称电极，用来捕捉液体切割磁场产生的微弱感应电势；电极材质可选 316L、哈氏合金、钽、铂铱，适配腐蚀、磨蚀介质。

3. 衬里管道内部绝缘衬里（橡胶、PTFE、PFA 等），隔离金属管壁，防止感应电势短路；同时起到防腐、耐磨作用，是强腐蚀、浆料工况关键部件。

4. 变送器（转换器）电极采集到的毫伏级微弱信号送入变送器，完成信号放大、滤波、运算、补偿；输出 4-20mA、HART、PROFIBUS、FF 等信号，同时在液晶屏显示瞬时流量、累积流量。

三、励磁方式（AXG 重点技术特点）

AXG 采用低频方波励磁，兼顾零点稳定与噪声抑制：

• 励磁周期可控，有效抑制工业现场 50Hz 工频干扰；

• 零点漂移小，长时间测量稳定；

• 可适配含固体颗粒、浆料介质，减少浆液噪声带来的测量波动。

四、测量前提条件（选型关键）

1. 介质必须导电，电导率满足仪表低要求（AXG 一般≥5μS/cm，纯水不满足）；

2. 液体必须充满管道，不能半管、非满管流动；

3. 介质不含大量气泡，气泡会造成信号跳变、测量不准；

4. 介质不能是油、气体、有机溶剂这类不导电介质。

五、自诊断功能（AXG 横河特色）

转换器持续监测：电极绝缘、衬里状态、励磁回路、信号异常、空管检测。空管检测功能：当管道介质不满管，仪表自动识别、报警，避免错误流量输出。

六、完整工作流程

1. 变送器向励磁线圈输出励磁电流，在测量管内建立稳定磁场；

2. 导电液体流过测量管，切割磁感线，电极产生和流速成正比的微弱电压信号；

3. 信号线缆将电势送入转换器，经过放大、滤波、A/D 转换；

4. 单片机根据标定系数计算瞬时流量、累积流量；

5. 流量数值本地显示，同时输出模拟量或总线信号给 DCS/PLC；

6. 同步执行状态诊断，空管、电极污染、回路故障触发报警。

七、优势原理简述

管道内部无阻挡件，几乎无压力损失；测量不受温度、压力、粘度、密度变化影响（只要介质导电、满管）；正向、反向流量均可测量。