江苏奥科仪表有限公司
乙醇流量计
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T：0517-86919886/13915190011 柏广明
AK-LDE系列电磁流量计广泛应用于石油机械、化工厂、冶金厂、纺织科技、食品加工厂、制药厂、造纸厂等行业以及环保部门、市政管理部门，水利站等领域。电磁流量计是金湖捷特仪表采用国内外zui先进技术研制、开发的全能智能流量计，与老式模拟的或非智能的电磁流量计有非常大的区别，尤其在测量精度、可靠性、稳定性、使用功能和使用寿命等方面。
电磁流量计的测量原理是法拉第电磁感应定律，传感器主要组成部分是：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。它主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。
乙醇流量计原理：
当乙醇在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理，硫酸流量计导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定，感应电势的大小由下式确定：
Ex=BDv-----------------式（1）
式中Ex—感应电势，V；
B—磁感应强度，T
D—管道内径，m
v—液体的平均流速，m/s
然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积（πD?）/4的乘积，将式（1）代入该式得：
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）
由上式可知，硫酸流量计在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex，测量此电势的大小，就可求得体积流量。
据法拉第电磁感应原理，硫酸流量计在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流速成正比例，其值为：
E=B·V·D·K
式中： E－感应电势；
K－与磁场分布及轴向长度有关的系数；
B－磁感应强度；
V－导电液体平均流速；
D－电极间距；（测量管内直径）
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波等信号处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议。
关键字：一体式智能乙醇流量计，分体式乙醇流量计
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特别设计了带背光宽温的中文液晶显示器，功能齐全实用、显示直观、操作使用方便，可以减少其他电磁流量计英文菜单所带来的不便。另外我们*设计4-6多电极结构，进一步保证了测量精度并且任何时候无需接地环，减轻了仪表体积和安装维护的麻烦。测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。
乙醇流量计的结构
电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。
磁路系统：其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用*磁铁来实现，其优点是结构比较简单，受交流磁场的干扰较小，但它易使通过测量导管内的电解质液体极化，使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围，即电极的极化现象，并导致两电极之产蝗内阻增大，因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时，*磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。
测量导管：其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。
电极：其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
外壳：应用铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。
衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
转换器：由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。
乙醇流量计产品特点：
78测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；
78测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低；
78系列公称通径DN15.5～DN3003。传感器衬里和电极材料有多种选择；
78转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1503：1；
78转换器可与传感器组成一体型或分离型；
78转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；
78流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示．庄、反流量，并具有多种输出：电
流、脉冲、数字通讯、HART协议；
78转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；
乙醇流量计主要技术数据：
整机和传感器技术数据
执行标准 |
JB／T 9248—1999 |
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公称通径 |
15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000 |
||||
zui高流速 |
15m／s |
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精确度 |
DNl5～DN600 |
示值的：±0.35％(流速≥1m／s)；±3mm／s(流速<0.99m／s) |
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DN700—DN3000 |
示值的±0.53％(流速≥0.83m／S)；±4mm／s(流速<0.83m／S) |
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流体电导率 |
≥5uS／cm |
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公称压力 |
4.0MPa |
1.6MPa |
1.0MPa |
0.6MPa |
6.3、10MPa |
DNl5～DN150 |
DNl5～DN600 |
DN200～DN1000 |
DN700～DN3000 |
特殊订货 |
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环境温度 |
传感器 |
—25℃—十60℃ |
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转换器及一体型 |
—10℃—十60℃ |
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衬里材料 |
加网PFA |
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zui高流体温度 |
—体型 |
70℃ |
|||
分离型 |
聚氯丁橡胶衬里 |
80℃；120℃(订货时注明) |
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聚氨酯衬里 |
80℃ |
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聚四氟乙烯衬里 |
100℃；150℃(订货时注明) |
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聚全氟乙丙烯(F46) |
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加网PFA |
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信号电极和接地电极材料 |
不锈钢0Crl38Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、钛、钽、铂／铱合金、不锈钢涂覆碳化钨 |
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电极 |
DN300—DN3000 |
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连接法兰材料 |
碳钢 |
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接地法兰材料 |
不锈钢1Crl8Ni9Ti |
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进口保护法兰材料 |
DN65—DNl50 |
不锈钢1Crl8Ni9Ti |
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DN200～DNl600 |
碳钢十不锈钢1Crl8Ni9Ti |
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外壳防护 |
DNl5～DN3000分离型橡胶或聚氨酯衬里传感器 |
IP65或IP68 |
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其他传感器、——体型流量计和分离型转换器 |
IP65 |
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间距(分离型) |
转换器距离传感器一般不超过100m |
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转换器技术数据
电源 |
交流 |
85—266V，45—405Hz |
直流 |
11—40V |
|
操作键和显示 |
按键式 |
4个薄膜按键可设定选择全部参数，也可利用PC机(RS232)对转换器设定编程；3行LCD宽视角、宽温、带背光显示；第1行显示流量值；第2行显示流量单位；第3行显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。 |
磁键式 |
2个磁键用于显示参数的选择和复位，利用PC机(RS232)对转换器设定编程；2行LCD宽视角、宽温、带背光显示：第1行:磁键选择:显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。第2行：显示流量。 | |
内部积算器 |
正向总量、反向总量及差值总量。 |
|
输出信号 |
单向模拟输出 |
全隔离，负载≤600D．(20mA时)；上限：0—21mA可选，每档lmA；下限：0—21mA可选，每档1mA；正、反向流量输出方式编程。 |
双向模拟输出 |
下限限制为。或4mA，其他同单向模拟输出。 |
|
双向脉冲输出 |
两路输出分别对应正向和反向流量,频率0～800Hz,上限1—800Hz可选,每档IHz；方波或选定脉宽，选定脉宽上限2．55S，每档1ms；无源隔离晶体管开关输出，可吸收250mA的电流，耐压35V。 | |
双路报警输出 |
可报警(编程)高／低流量、空管、故障状态、正，，反向流量、模拟量超量程、脉冲量超量程、脉冲小信号切除，输出极性可选；带隔离保护的晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V.(与脉冲输出不隔离) | |
数字通讯 |
RS252，RS485，HART |
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衬里的选择
衬里材料 |
主要性能 |
zui高介质温度 |
适用范围 |
|
—体型 |
分离型 |
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聚四氟乙烯（F4) |
是化学性能zui稳定的一种塑料，能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐浓碱和各种有机溶剂。 |
70℃ |
100℃ 150℃ (需特殊订货) |
1、浓酸、碱等强腐蚀性介质。 2、卫生类介质。 |
聚全氟乙丙烯（F46) |
同F4，耐磨性、抗负压能力高于F4。 |
同上 |
||
聚氟合乙烯（Fs) |
适用温度上限较聚四氟乙烯低，但成本也较低。 |
80℃ |
||
聚氯丁橡胶 |
1、有极好的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好。2、耐一般低浓度酸、碱、盐介质的腐蚀，不耐氧化介质的腐蚀。 |
80℃ 120℃ (需特殊订货) |
水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。 |
|
1、耐磨性能极强。 2、耐腐蚀性能较差。 |
80℃ |
中性强磨损的矿浆、煤浆、泥浆 |
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进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择
兰种类 |
适 用 范 围 |
接地法兰(或接地环) |
适用于非导体管道，如塑料管道，但有接地电极的传感器不需要。 |
进口保护法兰 |
当介质有强磨损性时选用。 |
电极的选择
电极材料 |
耐蚀及耐磨性能 |
不锈钢0Crl8Nil2M02Ti |
用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质，适用于石油、化工、钢铁等工业部门及，市政、环保等领域。 |
哈氏合金B |
对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐蚀性，也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、有机酸等非氯化性酸、碱，非氧化性盐液的腐蚀。 |
哈氏合金C |
能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀，也耐氧化性盐类如：Fe，"、、Cu"下或含其他氧化剂的腐蚀，如高于常温的次氯酸盐溶液、海水的腐蚀 |
钛 |
能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟硫酸)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀，但如酸中含有氧化剂(如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋)时，则腐蚀大为降低。 |
钽 |
具有优良的耐蚀性和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟硫酸、碱外，几乎能耐——切化学介质(包括沸点的盐酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蚀。在碱中刁；耐蚀。 |
铂／钛合金 |
几乎能耐——切化学介质，但不适用于王水和铵盐。 |
不锈钢涂覆碳化钨 |
用于无腐蚀性，强磨损性的介质。 |
注： 由于介质种类繁多，其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化，故本表仅供参考。用户应根据实际情况自己做出选择，必要时应做拟选材料的耐腐试验，如挂片试验。 |
|
乙醇流量计系列电磁流量计仪表选型
◆量程范围确认
一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，zui低流速应不小于0.2m/s，zui高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：
Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道内径 V：流速（m/h）
电磁流量计 的量程Q应大于预计的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。
乙醇流量计AK-LDE系列 电磁流量计 参考流量范围
口径mm |
流量范围m3/h |
口径mm |
流量范围m3/h |
φ15 |
0.061~6.361 |
φ450 |
57.231～5722.651 |
φ20 |
0.111～11.31 |
φ500 |
70.651～7065.001 |
φ25 |
0.181～17.661 |
φ600 |
101.741～10173.61 |
φ40 |
0.451～45.221 |
φ700 |
138.471～13847.41 |
φ50 |
0.711～70.651 |
φ800 |
180.861～18086.41 |
φ65 |
1.191～119.41 |
φ900 |
228.911～22890.61 |
φ80 |
1.811～180.861 |
φ1000 |
406.941～40694.41 |
φ100 |
2.831～282.601 |
φ1200 |
553.901～55389.61 |
φ150 |
6.361～635.851 |
φ1600 |
723.461～72345.61 |
φ200 |
11.31～1130.41 |
φ1800 |
915.621～91562.41 |
φ250 |
17.661～176.251 |
φ2000 |
1130.41～113040.001 |
φ300 |
25.431～2543.401 |
φ2200 |
1367.781～136778.41 |
φ350 |
34.621～3461.851 |
φ2400 |
1627.781～162777.61 |
φ400 |
45.221～4521.61 |
φ2600 |
1910.381～191037.61 |
乙醇流量计AK-LDE系列智能电磁流量计选型谱
型号 |
口径 |
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AK-LDE |
15~2600 |
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代号 |
安装形式 |
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Y |
一体式 |
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F |
分体式 |
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代号 |
转换器型号 |
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ZA |
圆形 |
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ZB |
方形 |
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代号 |
输出信号 |
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I.4 |
4~20mA |
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f |
频率 1KHz |
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Rs |
串行通讯（485） |
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C |
控制输出 |
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代号 |
防爆要求 |
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N |
无防爆 |
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EX |
防爆（仅适用于分体式） |
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代号 |
介质温度 |
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T1 |
≤65℃ |
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T2 |
≤120℃ |
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T3 |
≤180℃(仅适用于分体式） |
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代号 |
内衬材质 |
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NE |
氯丁橡胶（≤65℃） |
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PTFE |
聚四氟乙烯（≤189℃） |
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PVC |
聚氯乙烯（≤70℃） |
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代号 |
电极材质 |
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316L |
不锈钢 |
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HC |
哈氏合金C |
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HB |
哈氏合金B |
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Ti |
钛 |
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Ta |
钽 |
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乙醇流量计成品图：
SUS316L不锈钢电极 |
钛电极 |
钽电极 |
乙醇流量计被测介质衬里材料选择图示：
橡胶衬里示意图 |
PO衬里示意图 |
四氟衬里示意图 |
乙醇流量计安装图示：
乙醇流量计主要技术数据及使用注意事项：
公称通径：DN4-3000mm
公称压力：0.6、1.0、1.6、4.0MPa(高压可根据用户要求加工)
精 度：±0.2% ，±0.5%(示值误差)
测量范围(流量):0-15m/s
介质温度：分体型-10℃～ 80℃（PTFE和F46衬里-40℃～ 180℃） 一体型-10℃～ 80℃
环境温度：-25℃～ 60℃
环境湿度：5～100%RH（相对湿度）
介质电导率：大于20μS/cm
安 装：一体型、分体型、插入式
外壳防护等级：传感器IP65、IP68可选（IP65：尘密、防喷水型，即可允许水龙头 从任何方向对仪表喷水；IP68：尘密、潜水型，能长期在水中工作）
转换器IP65电极结构：三电极结构、电极结构
被测介质zui高温度：氯丁橡胶衬里zui高80℃，聚氨脂衬里zui高80℃，聚四氟乙烯衬里zui高180℃， 耐高温橡胶衬里zui高120℃
传感器输出信号：0-0.2mVp-p至0-2mVp-p
电极材料：不锈钢OCrl8Nil2Mo2Ti、哈氏合金B、C、钛Ti、钽（Ta）、铂金（Pt）电极
防爆标志：ExmⅡT4，ExmdⅡBT4
1、 精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，。
2、测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，流量计的满度流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内选用，范围比较宽。选择仪表规格（口径）不一定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提高管内流速，得到满意测量结果。
3、尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备，以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。
4、流量计周围应有充裕的空间，便于检测与维修。
1、电磁流量计的变送器结构简单，没有可动部件，也没有任何阻碍流体流动的节流部件，所以当流体通过时不会引起任何附加的压力损失，同时它不会引起诸如磨损、堵塞等问题，特别适用于测量带有固体颗粒的矿浆、污水等液固两相流体以及各种粘性较大的浆液等。如果采用耐腐蚀绝缘衬里和选择耐腐材料制成点击，可用于各种腐蚀性介质的测量。
2、电磁流量计是一种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以及电导率（在一定范围内）的影响。因此，电磁流量计只需经水标定以后，就可以用来测量其他导电性液体的流量，而不需要附加其他修正。
3、电磁流量计的量程范围极宽，同一台电磁流量计的范围度100:1.此外，电磁流量计只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称分布下的流动状态无关。
4、电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好，因此可将测置信号直接用转换器线性地转换成标准化信号输出，可就地指示，也可远距离传送。
乙醇流量计生产车间：
