How to choose an electromagnetic flow meter? Specifications and installation guide for FMG-E, FMG-C, FMG-J, and FMG-W models.

工廠想監測普通用水、消防水或循環水，污水處理廠需要記錄排放流量，或者既有大口徑管線想加裝流量計，經常會評估電磁流量計。電磁流量計沒有葉輪或齒輪等轉動元件，管內阻流結構少，除了可降低額外壓力損失，也能應用於符合條件的廢水、污水、泥漿及含懸浮固體液體。

不過，電磁流量計並不是所有液體都能使用。選型時不能只提供管徑，還要確認液體導電度、最小與最大流量、工作溫度及壓力、電極與襯裡材質，以及管線能否維持滿管。

同樣是電磁流量計，FMG-E、FMG-C、FMG-J與FMG-W也有不同定位：FMG-E偏向一般水流量監測，FMG-C適合進一步評估廢水、污水與泥漿，FMG-J處理大口徑既有管線的插入式安裝，而FMG-W則增加無線傳輸與遠端抄表應用。

本文將從電磁流量計原理、液體導電度、安裝形式與四款FMG系列差異開始，協助採購、工程及現場人員找到符合實際管線條件的產品。

一、電磁流量計是什麼？如何計算液體流量？

電磁流量計的工作原理是什麼？

電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律測量導電液體流量。儀表內部的勵磁線圈會產生磁場，當具有導電性的液體流經磁場並切割磁力線時，測量管兩側的電極便會取得感應電勢。

當測量管直徑及磁場條件固定時，感應電勢會隨液體流速改變。轉換器將電極取得的微弱訊號放大、濾波及換算後，便能得到液體流速。

體積流量則可依以下概念計算：
體積流量＝平均流速×管道截面積

也就是說，電磁流量計先測得液體流速，再根據測量管內徑換算瞬時流量與累積流量。

如果儀表設定的管徑、流量單位或校正參數錯誤，即使感測器本身正常，顯示結果仍可能產生偏差。因此，安裝後除了確認接線，也要核對口徑、單位與流向設定。

電磁流量計由哪些部分組成？

電磁流量計主要由以下元件組成：

• 磁路系統與勵磁線圈
• 測量導管
• 訊號電極
• 接地電極或接地環
• 絕緣襯裡
• 訊號轉換器
• display panel
• 輸出與通訊模組
• 儀表外殼

其中，電極會直接接觸液體並取得感應訊號，選型時要確認電極材質是否能承受液體的腐蝕性。常見材質包括含鉬不鏽鋼、哈氏合金、鈦、鉭及鉑銥合金。

襯裡則位於測量管內側，作用是隔離導電液體與金屬管壁，避免感應訊號經由管壁短路，同時提供耐腐蝕、耐磨與耐溫能力。常見襯裡材質包括PTFE、PFA、F46、氯丁橡膠及聚氨酯等。

電磁流量計有哪些特點？

電磁流量計常見特點包括：

• 測量管內沒有葉輪或齒輪等轉動元件
• 管內阻流結構少，額外壓力損失相對低
• 可顯示瞬時流量與累積流量
• 可量測正向或反向流量
• 可應用於符合導電度條件的污水與含固體液體
• 可提供類比、脈衝或數位通訊訊號
• 口徑、電極及襯裡材質選擇範圍廣
• 量測結果不易受到液體黏度或密度直接影響

但電磁流量計也有明確限制：

• 液體必須具備足夠導電度
• 測量管必須保持滿管
• 大量氣泡可能造成讀值波動
• 接地不良容易產生訊號干擾
• 電極附著污垢或襯裡磨耗可能影響長期穩定性
• 不適合直接測量油品、氣體與蒸氣

因此，不能只因為電磁流量計沒有機械轉動元件，就忽略液體條件與安裝位置。

二、哪些液體適合使用電磁流量計？

使用電磁流量計的首要條件：液體必須具有導電性

電磁流量計需要利用導電液體通過磁場時產生的感應電勢計算流量。如果液體導電能力不足，電極取得的訊號會過於微弱，儀表可能出現零點不穩、數值跳動或無法正常量測等問題。

不同電磁流量計的最低導電度要求不一定相同。依產品公開規格：

• FMG-E要求液體導電度大於20 μS/cm
• FMG-C要求液體導電度大於20 μS/cm
• FMG-J要求液體導電度大於50 μS/cm
• FMG-W要求液體導電度大於50 μS/cm

因此，不能只依「水」「純水」或「化學液」等液體名稱判斷是否適用。詢價前最好提供實際導電度，並同時確認製程中可能出現的最低值。

液體導電度還可能受到下列條件影響：

• 液體濃度
• Operating temperature
• 加藥比例
• 水質處理程度
• 回收水混合比例
• 不同批次的成分變化

若製程條件會改變，應提供正常導電度及最低導電度，而不是只提供單次量測值。

常見適用液體有哪些？

符合導電度與材質相容條件時，電磁流量計常見應用液體包括：

• 原水
• 自來水
• 普通用水
• 消防水
• 工業用水
• 冷卻水
• 循環水
• 回收水
• 廢水
• 污水
• mud
• 含懸浮固體液體
• 符合條件的酸鹼液
• 符合條件的化學液

一般水流量監測可優先評估FMG-E；若液體包含污泥、顆粒、腐蝕性成分或較複雜的工業廢水，則可進一步評估FMG-C及適合的電極、襯裡材質。

不過，「可以測廢水」不代表所有廢水都能直接使用同一種規格。仍要確認：

• 懸浮固體含量
• 顆粒大小
• 顆粒磨耗性
• 液體腐蝕性
• 電極是否容易附著或結垢
• 工作溫度與壓力
• 液體是否含有大量氣泡

哪些流體通常不適合直接使用？

以下流體通常不適合直接使用一般電磁流量計：

• gas
• steam
• oil
• 多數有機溶劑
• 導電度低於產品要求的液體
• 無法穩定保持滿管的液體
• 含有大量氣泡或氣液混合比例不穩定的流體
• 接液材質無法承受的腐蝕性化學液

油品及多數有機溶劑的導電度通常不足，無法產生穩定感應訊號，應改為評估渦輪式、科氏力式、容積式或其他適合介質條件的流量計。

「純水」則不能一概而論。一般處理水、RO水、去離子水與超純水的導電度差異很大。部分純水可能符合產品最低導電度，超純水則可能遠低於一般電磁流量計的要求。正式選型前應實際量測導電度，不能只看到產品應用資料中出現「純水」便直接判定適用。

三、導電度不足會對流量測量造成什麼影響？

導電度μS/cm代表什麼？

μS/cm讀作「微西門子／公分」，是表示液體導電能力的常用單位。數值越高，代表液體傳導電流的能力越強；數值越低，代表導電能力越弱。

電磁流量計取得的感應電勢本來就相當微弱，如果液體導電度低於儀表要求，電極便難以穩定取得有效訊號。

詢價前可透過以下方式確認：

• 向水處理或品管單位索取水質資料
• 使用導電度計量測
• 提供正常值及最低值
• 提供液體溫度與濃度變化
• 混合液體提供各成分與比例
• 確認數據單位是否為μS/cm

應特別注意μS/cm與mS/cm相差1,000倍，填寫規格時不可混用。

導電度不足可能出現哪些現象？

液體導電度不足時，常見問題包括：

• 流量讀值持續跳動
• 零點不穩
• 小流量無法辨識
• 顯示值明顯偏低
• 管內有液體卻顯示空管
• 無流動時仍出現不規則數值
• 量測重複性下降
• 流量累積值與實際用量不一致

不過，讀值跳動不一定只有導電度不足一個原因，也可能來自：

• Pipeline not full
• 液體含有大量氣泡
• 接地不良
• 上下游流場不穩
• 電極附著污垢
• 訊號線受到電磁干擾
• 泵浦造成流量脈動
• 管徑或量程設定錯誤

排查時不能看到數值跳動就直接更換流量計，應先依序確認液體導電度、滿管、接地、安裝位置及參數設定。

四、一體型、插入式與智慧電磁流量計差在哪裡？

一體型電磁流量計

一體型電磁流量計將感測器、訊號轉換器與顯示面板整合在同一組設備上，通常以完整法蘭管段安裝於管線中。

主要優點包括：

• 現場可直接查看瞬時與累積流量
• 感測器與顯示器整合，配置較集中
• 採完整測量管段，流量截面明確
• 可提供類比、脈衝或通訊輸出
• 適合固定式長期監測

安裝時通常需要：

• 停止管線運轉
• 洩壓與排空
• 裁切原有管線
• 加裝對應法蘭
• 預留儀表長度與維修空間
• 確認法蘭口徑及壓力等級

FMG-E與FMG-C都是本篇主要的一體型電磁流量計。兩者的差異不只是口徑大小，也包含主要應用介質與材質選擇方向。

Insertion Electromagnetic Flowmeter

插入式電磁流量計不需要安裝完整測量管段，而是由管壁開孔，將感測器插入管內指定位置量測流速，再依管徑換算流量。

主要優點包括：

• 適合大口徑既有管線
• 可降低大型法蘭式流量計的設備及施工負擔
• 不需裁除大段管線
• 搭配球閥的伸縮型設計較方便拆卸及清潔
• 適合後續追加流量監測點

但插入式電磁流量計對安裝條件較敏感，包括：

• 感測器插入深度
• 感測方向
• 管道內徑
• 管壁厚度
• 流體方向
• 上下游直管段
• 彎頭、閥門及泵浦位置
• 管內流場是否對稱穩定

如果插入深度或管徑參數輸入錯誤，換算後的流量值也會產生偏差。FMG-J即屬於大口徑管線使用的插入式、伸縮型電磁流量計。

智慧無線電磁流量計

智慧無線電磁流量計是在流量量測之外，增加無線通訊、遠端抄表與資料集中管理功能。

適合情境包括：

• 測點分散於不同廠區
• 管線位於戶外或地下空間
• 傳統資料線施工困難
• 需要減少人工抄表
• 希望整合中央監控或物聯網平台
• 需要集中查看多條管線的累積流量

FMG-W提供FMG-W-J伸縮型與FMG-W-F法蘭型，可依管線施工條件選擇。公開規格列有Zigbee與MQTT通訊，導入前仍需確認：

• 現場供電
• 通訊距離
• 牆面及設備遮蔽
• 閘道器數量與位置
• 網路及平台架構
• 資料斷線後的保存方式
• 使用者權限與資安管理
• 是否需要連接既有PLC或SCADA

無線型並不代表完全不需要配線。儀表仍可能需要電源，Zigbee設備也通常需要閘道器才能將資料傳送至網路或遠端平台。

五、FMG-E、FMG-C、FMG-J、FMG-W規格比較

本文比較表依技術規格表列出的±1.5% of reading整理。正式採購、設計與驗收仍應以原廠確認後的最新版型錄、報價規格及校正資料為準。

六、四款FMG電磁流量計分別適合什麼需求？

FMG-E：一般水流量監測的一體型產品

FMG-E一體型電磁流量計主要適用於原水、普通水、消防水及符合導電度與材質條件的化學液。

公開規格重點包括：

• 一體型、法蘭式安裝
• 尺寸範圍DN15～DN2200
• 導電度大於20 μS/cm
• 流速範圍0.1～15.0 m/s
• 精度±0.5% of reading
• 可提供4～20mA、0～10mA或脈衝輸出
• 可選購RS-485及Wi-Fi＋AIoT
• 可依需求選擇電極與襯裡材質

FMG-E適合管線能停機施工、可安裝完整法蘭管段，且需要固定長期監測的場合，例如工廠用水、消防水、原水、冷卻水及循環水。

選型時不能只依原管徑直接選相同口徑，還要提供：

• Minimum flow
• Normal traffic
• Maximum flow
• work pressure
• Operating temperature
• 液體導電度
• PLC或監控系統訊號需求

若口徑選得過大，正常流量下的流速可能過低，小流量辨識與量程利用率也會受到影響。

FMG-C：廢水、污水與泥漿量測

FMG-C一體型電磁流量計主要定位於化學液、泥漿、原水、廢水及污水等介質。

公開規格重點包括：

• 一體型、法蘭式安裝
• 尺寸範圍DN15～DN3000
• 導電度大於20 μS/cm
• 流速範圍0.1～15.0 m/s
• 精度±0.5% of reading
• 可選擇多種電極及襯裡材質
• 可提供類比、脈衝與選購通訊功能

FMG-C與FMG-E同樣是一體型電磁流量計，主要差異在於應用定位。FMG-E偏向一般水流量監測，FMG-C則進一步對應廢水、污水、泥漿與較複雜的工業液體。

選擇FMG-C時，除了導電度與流量，還要確認：

• 污水成分
• 顆粒大小與含量
• 顆粒磨耗性
• 液體腐蝕性
• 電極是否容易結垢
• 襯裡是否耐磨
• 清洗方式
• 污水是否含有大量氣泡

例如含砂量較高的污水，可能需要重視襯裡耐磨性；腐蝕性化學廢水則應比對電極、襯裡及密封材質，不能只依「耐酸鹼」字樣決定。

FMG-J：大口徑管線的插入式選擇

FMG-J插入式電磁流量計採伸縮型、插入式設計，主要適用於大口徑既有管線。

公開規格重點包括：

• 適用尺寸DN100～DN3000
• 導電度大於50 μS/cm
• 流速範圍0.1～10.0 m/s
• 精度±1.5% of reading
• 可提供4～20mA、0～10mA或脈衝輸出
• 可選購RS-485、RS-232或HART
• 伸縮型可搭配球閥

FMG-J適合既有原水、廢水或大型輸水管線需要後續追加流量監測，但不方便安裝完整法蘭管段的情境。

安裝前需要確認：

• 管線能否停水及洩壓
• 是否允許管壁開孔
• 管道實際內徑
• 管壁厚度
• Insertion depth
• 感測器方向
• 上下游直管段
• 泵浦、閥門、彎頭與三通位置

插入式流量計並不是開孔後插入即可。如果安裝點位於流場混亂的位置，或管徑與插入深度設定錯誤，即使儀表能顯示數值，實際流量仍可能產生偏差。

FMG-W：遠端抄表與智慧監測

FMG-W智慧電磁流量計適合需要多測點、遠端抄表與資料集中管理的管線，並提供：

• FMG-W-J伸縮型
• FMG-W-F法蘭型

公開規格重點包括：

• 適用尺寸DN100～DN3000
• 導電度大於50 μS/cm
• 流速範圍0.1～10.0 m/s
• 技術規格表列精度±1.5% of reading
• 無線Zigbee與MQTT通訊
• 可搭配手機APP
• 提供伸縮型與法蘭型
• 可應用於水資源、原水、污水及循環水監測

FMG-W-J適合既有大口徑管線，希望兼顧插入式施工與無線傳輸；FMG-W-F則適合可安裝完整法蘭管段，並希望將流量資料送往遠端系統的情境。

導入智慧監測時，不能只確認流量計規格，還要規劃：

• 資料多久回傳一次
• 現場是否有穩定供電
• Zigbee訊號是否會被遮蔽
• 閘道器設置位置
• MQTT伺服器或平台
• 斷線後資料如何處理
• 是否需要警報通知
• 帳號及資料權限
• 後續維護與資安更新

FMG四款產品怎麼選？依現場需求快速判斷

詢價前建議準備以下資料：

• 液體名稱、成分與濃度
• 正常及最低導電度
• 最小、正常與最大流量
• 管徑、管材與管壁厚度
• 正常及最高工作壓力
• 正常及最高工作溫度
• 是否含有氣泡、顆粒或污泥
• 液體腐蝕性與磨耗性
• Can the pipeline remain full?
• 能否停水、裁管或開孔
• 法蘭式、插入式或無線需求
• 顯示、輸出與通訊方式

七、FMG-E、FMG-C、FMG-J與FMG-W實際應用案例

案例一：工廠消防水與普通用水監測

某工廠希望記錄消防水及一般廠務用水流量，管線能配合歲修停機，現場也有足夠空間安裝完整法蘭管段。

這類情境可優先評估FMG-E。選型時應先確認：

• 液體導電度
• 管徑與法蘭規格
• 最小、正常及最大流量
• work pressure
• 水流方向
• 上下游直管段
• PLC需要4～20mA、脈衝或RS-485

若主要用途是掌握每日用水量，還要確認累積流量是否會在斷電後保存，以及PLC與流量計的單位、量程設定是否一致。

案例二：污水處理廠排放流量計量

污水處理廠需要記錄處理前後的流量，液體中含有懸浮固體、藥劑及少量污泥。

這類情境可優先評估FMG-C，但不能只依「廢水流量計」名稱直接選型，還要提供：

• 污水來源
• 化學成分
• pH值
• 固體含量
• 顆粒大小
• Operating temperature
• 清洗藥劑
• 是否容易結垢

如果液體具有磨耗性，應評估耐磨襯裡；如果具有腐蝕性，則要比對電極與襯裡材質。安裝點也要避開氣泡聚集、重力落水及無法維持滿管的位置。

案例三：既有大口徑原水管線加裝

既有原水管線口徑大，現場不希望裁除大段管線，也不適合加裝大型法蘭式流量計。

這類情境可優先評估FMG-J。施工前要進行現場勘查，確認：

• 管徑及實際內徑
• 管壁材質與厚度
• 管內流速
• 可否停水及洩壓
• 開孔施工位置
• 感測器插入深度
• 前後直管段
• 是否需要球閥方便拆卸

若上游緊鄰泵浦、彎頭、控制閥或三通，流場可能不夠穩定，應重新評估安裝點，不能只以施工方便為優先。

案例四：分散式水資源遠端監測

管理單位需要監測多個分散測點，包括既有大口徑管線與新設法蘭管線，希望減少人工抄表並集中查看累積流量。

這類情境可優先評估FMG-W：

• 既有大口徑管線可評估FMG-W-J
• 可安裝完整法蘭管段可評估FMG-W-F

除了導電度、流量與口徑，也要確認：

• 每個測點的供電
• Zigbee覆蓋距離
• 地下室或設備間遮蔽
• 閘道器數量
• MQTT平台整合
• 資料上傳頻率
• 斷線資料處理
• 警報及權限管理

遠端系統規劃不完整，即使流量計本身量測正常，也可能發生現場有數值、遠端平台卻收不到資料的情況。