概 述
电磁流量计（Electromagnetic Flowmeter，简称EMF）是20世纪50-60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。它是根据法拉第电磁感应定律制成的，用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的优点，目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量，如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质，各种易爆易燃介质，污水处理以及化工、食品、医药等工业中的各种浆液流量测量，形成了独特的应用领域。
但是随着工业自动化要求的提高和精细化生产的需要，在很多本来只要粗略计量的低电导率场合，比如水处理行业中要求对经过各级膜后的产水计量、精细化工的加药配比中去离子水的计量等等，现在也要求通过电磁流量计来精确计量，这就对电磁流量计在测量低电导率流体方面提出了更高要求。
本文通过对电磁流量计关键部分的原理剖析并结合实际应用试验对比，介绍一下在低电导率介质测量应用过程中以及对电磁流量计各组成部分的要求，供大家参考。
电磁流量计的工作原理电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律：当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端将产生感应电动势E，其方向由右手定则确定，其大小与磁感应强度B、导体在磁场内的有效长度L及导体垂直于磁场的运动速度V成正比。如果B、L、V三者互相垂直，则E=BLV与此相似，电磁流量计的腔体内有两个线圈，分布在测量管外壁。当转换器通上电后，励磁电流驱动线圈在测量管内形成磁场，导电液体沿测量管流动切割磁力线，产生与运动方向和磁场方向相垂直的感应电动势E，该电动势与导电液体的平均流速V成正比，即E=kBDV
分体式电磁流量计解剖图
低电导率介质测量对电磁流量传感器各组成部分的要求
电磁流量传感器主要由测量管组件、磁路系统、电极等部分组成。在低电导介质测量时，为了使传感器稳定可靠地工作，准确地感受流量信号，传感器应满足如下两个要求：
a能提供一个足够大的且与流量成正比的电势信号；
b能把干扰信号抑制到最小程度，使信噪比足够大。
1)测量管组件：
为了让磁力线能顺利地穿过测量管进入被测介质，首先，测量管必须由非导磁材料制成；其次，为了减少电涡流，测量管一般选用高阻抗材料，在满足强度要求的前提下，管壁应尽量薄。
2)磁路系统：
磁路系统包括磁绕组和铁心，用以产生励磁方式所规定波形的磁场。不同的绕组方式产生的磁场强度不同。变压器铁心式绕组能保证通过测量管的磁通较大，但是传感器的体积和重量都将大大增加；集中绕组式和分段绕组式可以减小流量计的体积。厂家在平衡性价比的同时要尽最大限度的保证磁场均匀。
3)抗干扰：
对于干扰，由于产生的原因比较复杂，抑制的方法也较多，在传感器方面，将电极和励磁线圈在几何形状、尺寸以及性能参数上做得结构均匀对称、并分别严格屏蔽，以减少电极与励磁线圈之间的分布电容影响。
信号处理技术（DSP技术）在转换器上的应用
磁流量转换器的作用是把电磁流量传感器输出的毫伏级电压信号（E）放大、变送输出。由于电磁流量传感器的内阻与被测介质的电导率以及电极与介质的接触面积有关，如果希望测量电导率更低的流体介质又不影响传输精度，要求转换器具备以下几个方面的性能：
1）线性放大能力
2）能够分辨和抑制各种干扰信号
3）应能消除电源电压和频率波动的影响
4）应有足够高的输入阻抗以克服传感器内阻变化带来的影响，提高测量准确度。
原有的电磁流量转换器采用简单的A/D转换电路将连续的模拟信号转化为离散信号后传给单片机，单片机经过放大、整形输出到液晶显示或又转换成电流、脉冲信号输出，一般转换器的最小输入阻抗约200MΩ。
EMF8D系列电磁流量计采用先进的DSP信号处理技术，利用专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等，具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、速度快等突出优点，输入阻抗已可达10000MΩ以上。
实际应用---纯水制水系统中各级RO产水的测量
纯水最初是美国科技界为了研制超纯材料应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，电导率≤3μs/cm，在生物、医药、汽车等领域广泛应用。
目前国内纯水制水系统设计以反渗透脱盐为核心工艺，反渗透设备为主要设备。多介质过滤器﹑活性炭过滤器、水质软化器为预处理，保证反渗透系统的正常运行。紫外线杀菌设备为纯化水消毒灭菌装置, 巴氏消毒设备为整套系统管道、纯化水储罐的灭菌装置，保障出水水质符合中国药典（2010版）纯化水标准。
制水工艺流程普通电磁流量计测量电导率30μs/cm软化水是没有问题的，但是在产水测量时就不能适应了，在测量一级产水时，波动明显加大，偶尔会出现瞬时流量值归零的状态，装在二级产水出口时无法测量，显示空管报警。
把EMF8D系列电磁流量计安装在二级产水出口测量二级产水的流量，在电导率低至2.3μs/cm时仍能稳定测量。
另外EMF8D系列电磁流量计在化工厂加药工艺上去离子水的测量和95%乙二醇溶液的测量上都取得了令人满意的测量效果。
结束语
实践证明EMF8D系列电磁流量计在测量低电导率流体方面是成功的，为水处理行业中各级膜后的产水计量、精细化工的加药配比中去离子水的计量等等低电导介质的精确计量提供了可靠的保障。
