電磁流量計是一種普遍使用的管道測量儀表，不僅能提供流速測量參數(shù)而且能夠提供產(chǎn)量的輸出結果。目前,電磁流量計在我國疏浚行業(yè)的流速測量中已經(jīng)廣泛應用叫。電磁流量計與其他流量計相比，具有結構簡單無侵人性、量程大和測量對象的范圍廣等特點，特別是與基于渦街、光學、超聲等測量儀器相比具有以下優(yōu)勢。
(1) 壓力損失小。傳感器構造簡單可靠,不會破壞流場從而不會改變被測流體流動狀態(tài),而且傳感器截面與管徑同口徑并使用光滑耐磨的材料作為襯里，避免了磨損、阻塞等情況的發(fā)生,極大減少運行功耗。
(2) 耐腐蝕性。由于測量管內(nèi)壁的襯里使用絕緣材料并且測量電極表面經(jīng)過了化學鈍化，因此只要襯里材料選擇合適就能夠測量--般的腐蝕性流體。
(3)不受流體物理參數(shù)影響。管道內(nèi)流體的流體參數(shù)多達幾十種,對應不同的流形分布和流動狀態(tài)。電磁流量計在測量過程中受這些流動狀態(tài)和測量條件影響很小，能穩(wěn)定地對流體的體積濃度和流速進行測量,而且其標定也很簡單,只需在測量管道中注人固相對應的液相物質即可進行標定。
(4)量程范圍大。流速測量范圍可達100:1至1000:1。同-類型的電磁流量計傳感器在進行滿量程流速測量時，使用的管徑最大達到3m,而最小可達到分米量級,極大地拓寬了電磁流量計的可應用范圍。
(5)測量原理是線性的。電磁流量計所測量參數(shù)與法拉第電磁感應定律所表述的感應電動勢之間滿足確定的線性關系。若流體的流型穩(wěn)定且被測多相流在管道內(nèi)基本均勻，則測量相對誤差可達到百分位,可測量正反兩個方向的流量。
(6)適應性強。電場流量計的測量輸出實際上是流體截面的平均流速,標定過程對測量的流體物質類型沒有太高要求,并且電場流量計滿足綠色環(huán)保要求,便于安裝和維護。使用測量值的輸出不涉及流體的動力慣性,響應靈敏可測瞬時流量。然而，當前基于法拉第電磁感應定律的電磁流量計測量只依賴一對測量電極時，這對于傳感器測量和轉換器的要求很高,至少需要滿足以下測量條件”。
(1)磁感應強度沿著管道的軸線方向必須是均勻的,而且被測流體在傳感器對應的每個橫截面上電荷量也基本相等，從而保證流速為隨著感應電動勢變化的唯一變量,可通過基本關系方程求解得到.
(2)被測流體的流型和流速是相對穩(wěn)定的,這就要求在很長的管道量測范圍內(nèi)流場是相對穩(wěn)定和近似不變的，所以測量傳感器的前端須有一定長度的直管道;反之,若是前端存在著彎管或者管道縮進,則必然導致測量結果產(chǎn)生不同程度偏差。
(3)由于僅僅依靠-對電極作為傳感器進行測量,從而截面上的不同點對于測量值的影響和貢獻難以準確估計,當截面分布嚴重不均勻時,這種影響無法忽略不計。
因此,實際應用中上述測量條件很難滿足。多年來，很多研究針對上述問題提出解決方案。實驗證明在電磁流量計工作過程中，磁感應強度與電磁流量計的精度密切相關,因此要提高流測量速精度必須更加準確地計算磁場強度,同時還必須考慮其他場域外不確定因素的影響。進一步研究了電磁流量計的磁場測量精度與提高電磁流量計測量準確性的關系,為更深入地研究電磁流量計的工作原理提供了實踐基礎。通過一系列典型流動狀態(tài)下的實驗證明,可以從數(shù)據(jù)層面驗證原先磁場設計的各個參數(shù)是否合理,包括磁軛和極靴的大小和現(xiàn)狀等,分析了各部分對磁場的影響及新的設計思路,為研究穩(wěn)定的電磁流量計提供了經(jīng)驗。介紹了一種能夠檢測電導率更低流體介質的電磁流量計,其設計原理是利用不同頻率下的交流勵磁線圈提高濾波去噪過程中準確性和效率,利用不同頻率下信息之間的互補性實現(xiàn)對，應隨機噪聲的有效抑制,從而能夠對管道內(nèi)電導率更低的流動對象進行檢測和識別。進一步研究了低電導率流體的測量和穩(wěn)定性問題,提出了改變電磁流量計轉換電路的新設計方案。從電路的選通、濾波、模數(shù)轉換和控制方面進行了一系列測試和一般性比較分析。
然而，疏浚作業(yè)工程中電磁流量計測量條件更加復雜,由于管道內(nèi)固相含率是變化的，因此管道內(nèi)每個截面含有的流體的電導率也是快變的，這種變化必然產(chǎn)生附加磁場,導致實際磁場是變化的。這樣將無法滿足電場流量計測量的基本要求,如果使用法拉第電磁感應定律進行計算必然產(chǎn)生誤差。
