電磁流量計(jì)采用法拉第電磁感應(yīng)原理，利用磁體在管道兩側(cè)形成均勻穩(wěn)定磁場(chǎng)B，并穿過(guò)管道內(nèi)部，磁場(chǎng)在管道內(nèi)均勻分布。鉛鉍流體在流動(dòng)過(guò)程中，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E。感應(yīng)電勢(shì)與流速成正比關(guān)系，通過(guò)管道內(nèi)徑d、磁場(chǎng)強(qiáng)度B等參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)管內(nèi)鉛鉍合金流量測(cè)量。電磁流量計(jì)根據(jù)勵(lì)磁方式不同，分為直流式電磁流量計(jì)和交流式電磁流量計(jì)。
1、直流式電磁流量計(jì)
直流式電磁流量計(jì)磁場(chǎng)方向保持不變，通常采用永磁體進(jìn)行作為磁場(chǎng)源。根據(jù)測(cè)量原理，直流式電磁流量計(jì)包含兩個(gè)系統(tǒng)。磁路系統(tǒng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，信號(hào)采集系統(tǒng)采集信號(hào)。因此流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信號(hào)穩(wěn)定性強(qiáng)且受到鉛鉍流體流動(dòng)特征影響小，成為了國(guó)際上鉛鉍流量測(cè)量主要方式。意大利的CHEOPE和LECOＲ回路、瑞典的LISOＲ回路和德國(guó)的THESYS回路均采用了永磁式電磁流量計(jì)檢測(cè)流量。
ENEA在研究電磁流量計(jì)測(cè)量金屬流體時(shí)，發(fā)現(xiàn)流量測(cè)量精度受到邊界條件潤(rùn)濕性能的影響，致使鉛鉍合金流動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)定，截面流速分布不均勻，不利于平均流速的檢測(cè)。流量計(jì)在使用過(guò)程中，為保證測(cè)量精度，需要定期校準(zhǔn)。同時(shí)ENEA還在LECOＲ回路流量測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，電磁流量計(jì)管壁內(nèi)生成不導(dǎo)電氧化層，隨著氧化層的逐步生長(zhǎng)擴(kuò)大，流量計(jì)測(cè)量精度逐步降低直到完全失效。而在冷端的流量計(jì)還能保持運(yùn)行，則是因?yàn)槔涠肆髁坑?jì)的運(yùn)行溫度較低，氧化層的生長(zhǎng)較為緩慢，并且管道直徑相對(duì)較大，氧化層完成覆蓋管道表面所需時(shí)間更長(zhǎng)，因此保持運(yùn)行。
電磁流量計(jì)信號(hào)采集方式?jīng)Q定了鉛鉍流體、管道和電極組成的信號(hào)傳輸通道具有高電導(dǎo)率。而腐蝕作用產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物為絕緣氧化層，能夠阻礙甚至隔斷電勢(shì)信號(hào)的輸出，最終使流量計(jì)失去測(cè)量功能。
2、交流式電磁流量計(jì)
交流式電磁流量計(jì)與直流式不同之處在于勵(lì)磁方式，采用交流電對(duì)線圈進(jìn)行通電。線圈內(nèi)部磁場(chǎng)處于動(dòng)態(tài)變換過(guò)程，磁場(chǎng)方向也隨電流方向更改而變化。測(cè)量方式與直流式測(cè)量感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)不同，金屬流體在交變電場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，此感應(yīng)磁場(chǎng)在一階近似的情況下，與流量成正比關(guān)系。相比于直流式最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要時(shí)間分辨率高的傳感器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確測(cè)量。但是由于信號(hào)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，需要傳感器與流體之間采用一層絕緣層進(jìn)行隔離，避免信號(hào)被分流影響測(cè)試精度，因此對(duì)于流量計(jì)結(jié)構(gòu)材料的兼容性有極高要求。
德國(guó)的KIT在其試驗(yàn)裝置中安裝了一臺(tái)非接觸式相變電磁流量計(jì)，金屬流體穿過(guò)兩個(gè)交變勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生兩個(gè)存在相位差的感應(yīng)磁場(chǎng)。利用感應(yīng)磁場(chǎng)相位差與流量的正比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)管內(nèi)流體的檢測(cè)。經(jīng)過(guò)在鎵銦砷回路和鈉回路中進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鎵銦砷磁雷諾數(shù)超過(guò)0.1，鈉回路雷諾數(shù)超過(guò)0.35時(shí)，流量與相位差即失去線性關(guān)系。影響使得最終流量計(jì)測(cè)量誤差達(dá)到5%。
電磁流量計(jì)突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸出信號(hào)穩(wěn)定。但是由于鉛鉍合金對(duì)管道的氧化作用，使得信號(hào)輸出隨時(shí)間呈現(xiàn)衰減，并且溫度的變化造成傳感器各金屬零部件電導(dǎo)率改變和測(cè)量管內(nèi)徑的變化，因此，流量計(jì)需要進(jìn)行周期性標(biāo)定修正溫度和氧化帶來(lái)誤差。
