隨著工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和智能化程度的提高以及節(jié)能降耗和成本核算管理的要求，流量儀表在整個(gè)計(jì)量儀表中所占的比重越來越高。電磁流量計(jì)雖然可以地測量流體流量，但是如何解決測量中出現(xiàn)的“小信號(hào)”問題，也是影響計(jì)量準(zhǔn)確的重要因素。
                                  1 電磁流量計(jì)的工作原理
                                  電磁流量計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)定律，通過測量導(dǎo)電流體在磁場中的感應(yīng)電動(dòng)勢來計(jì)算流體流量。
                                  
                              電磁流量計(jì)通常由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。被測介質(zhì)的流量經(jīng)變送器變換成感應(yīng)電勢后，再經(jīng)轉(zhuǎn)換器把電勢信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（4～20mA）輸出，以便進(jìn)行指示、記錄或與電動(dòng)單元組合儀表配套使用[1]。
                                  
                              電磁流量計(jì)變送部分的原理如圖1所示。在一段用非導(dǎo)磁材料制成的管道外面，安裝有一對(duì)磁極N和S。當(dāng)導(dǎo)電液體流過管道時(shí)，因流體切割磁力線而產(chǎn)生了感應(yīng)電勢（根據(jù)發(fā)電機(jī)原理），此感應(yīng)電勢由與磁極成垂直方向的兩個(gè)電極引出。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，管道直徑一定時(shí)，感應(yīng)電勢的大小僅與流體的流速有關(guān)，將感應(yīng)電勢經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換、傳送給顯示儀表，就能在顯示儀表上讀出流量。

                                  感應(yīng)電勢的方向由右手定則判斷，其大小由下式?jīng)Q定：
                                  Ex=K'BDv     （1）
                                  式中Ex———感應(yīng)電勢；
                                  K'———比例系數(shù)；
                                  B———磁感應(yīng)強(qiáng)度；
                                  D———管道直徑，即垂直切割磁力線的導(dǎo)體長度；
                                  v———垂直于磁力線方向的液體速度。
                                  體積流量Q與流速v的關(guān)系為：

                                  將式（2）代人式（1），便得：

                                  式中：
                                 
                              K稱為儀表常數(shù)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、管道直徑D不變后，K就是一個(gè)常數(shù)，這時(shí)感應(yīng)電勢的大小與體積流量之間具有線性關(guān)系，因而儀表具有均勻刻度。
                                  2 流量累計(jì)中小信號(hào)現(xiàn)象
                                  2.1 小信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理
                                  
                              電磁流量計(jì)在實(shí)際的測量現(xiàn)場和工藝流程中存在誤差和容易受到干擾，如“小信號(hào)”現(xiàn)象。由電磁流量計(jì)的工作原理可知，電磁流量計(jì)的干擾問題是由各種勵(lì)磁方式產(chǎn)生的[2]。
                                  目前很多工廠中存在以下問題：
                                 
                              （1）在泵啟動(dòng)時(shí)，液體通過流量計(jì)而切割磁力線，產(chǎn)生流量信號(hào)，這些液體zui終都被后續(xù)環(huán)節(jié)利用，其流量測量值是有效的，應(yīng)該進(jìn)行累計(jì)；當(dāng)泵停止時(shí)，管道中還會(huì)有少量液體回流，反向切割磁力線，同樣產(chǎn)生小信號(hào)，但是這些液體并沒有被實(shí)際生產(chǎn)所利用，而流量計(jì)仍然會(huì)把信號(hào)傳送給PLC進(jìn)行采樣累計(jì)，則會(huì)造成較大的誤差。
                                 
                              （2）由于外界有震動(dòng)或較大磁場干擾，在無介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，外界震動(dòng)等信號(hào)作用于傳感器，引入“誤流量”信號(hào)，當(dāng)這種信號(hào)高于儀表的計(jì)量下*也被累計(jì)。
                                 
                              （3）電極表面粘附一層絕緣物、受到外界干擾或是電極送出的毫安信號(hào)在放大和轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)零點(diǎn)漂移，使得信號(hào)偏離正常值，從而造成誤差。
                                  以上這些現(xiàn)象都屬于小信號(hào)現(xiàn)象。
                                  2.2 小信號(hào)處理措施
                                 
                              由干擾信號(hào)引起的小信號(hào)問題無法從工藝設(shè)計(jì)上得到解決，只能從過程控制方面尋找解決的辦法。可通過硬件和軟件兩種方式來處理。
                                 
                              （1）硬件方式可通過比較電路和電子開關(guān)組成，這種方式主要用于濾除干擾信號(hào)，但會(huì)增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，因?yàn)橐粋€(gè)工段會(huì)有很多臺(tái)流量計(jì)，因此相應(yīng)地要更換很多臺(tái)這種儀表[3]。
                                  （2）軟件方式可通過如PLC軟件來實(shí)現(xiàn)，小信號(hào)問題可通過如下的流程邏輯框圖來解決。
                                  DCS控制子程序流程如圖2。

                                  3 電磁流量計(jì)的安裝
                                  3.1 安裝場所
                                 
                              通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等級(jí)為IP65（GB4208規(guī)定的防塵防噴水級(jí)），對(duì)安裝場所有以下要求：
                                 
                              （1）測量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場所；測量雙組分液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的地方；測量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游[4]。
                                  （2）盡可能避免測量管內(nèi)變成負(fù)壓。
                                  （3）選擇震動(dòng)小的場所，特別對(duì)一體型儀表。
                                  （4）避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場干擾。
                                  （5）易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場所。
                                  （6）盡可能避開周圍有高濃度腐蝕性氣體的環(huán)境。
                                 
                              （7）環(huán)境溫度在-25∼-10℃和50∼600℃范圍內(nèi)，一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些。
                                  （8）安裝位置要便于檢修和維護(hù)。
                                  3.2 直管段長度要求
                                 
                              為獲得正常測量度，電磁流量傳感器上游也要有一定長度直管段，但其長度與大部分其他流量儀表相比要求較低。90°彎管、T形管、同心異徑管、全開閘閥通常認(rèn)為只需要離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長度的直管段[5]，不同開度的閥則需10D，下游直管段為（2～3）D或無要求，但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內(nèi)。
                                  4 結(jié)論
                                 
                              通過控制過程中引入小信號(hào)切除方案，進(jìn)而更準(zhǔn)確地測量導(dǎo)電流體流量，適應(yīng)了企業(yè)節(jié)能降耗和成本核算管理的要求，該方案為工廠考核各工段的效益提供了很好的幫助。