电磁流量计以其独特的优点，广泛应用于工农业生产领域。但是，我国对于被测流体未充满管道时的体积流量测量，还没有成熟的测量技术。因此，本文在阅读并钻研了大量国内外文献的基础上，对电磁流量计的部分关键技术进行了深入的研究。励磁磁场的均匀度是影响电磁流量计测量精度和对流态适应性的重要因素，合理有效的评价指标体系对磁场均匀度的确定有重要的影响。目前在电磁流量计的设计中，或者不考虑均匀度问题,或者采用粗略的评价方法，并未形成较为公认和统一的评价体系。本文建立了基于面积权重偏离度的评价指标体系，并与传统的评价指标进行对比分析；依据该评价体系，在传统电磁流量计传感器励磁结构的基础上进行了改进和优化，设计了更加符合磁场均匀度要求的励磁模型。采用ANSYS软件进行数值仿真研究，以标准差率为衡量指标与传统的电磁流量计模型进行对比验证，结果表明建立的新模型对提高磁场均匀度有了很大改进。最后进一步对新模型的磁极探出长度做了优化仿真，找出了磁场均匀性最优的磁极探出长度。该研究为提高电磁流量计磁场均匀度提供了一种新的思路。为了消除流体流态及液位高度对非满管流量测量的影响，本文进一步提出了一种新的长条形电极非满管电磁流量传感器结构。该结构的测量管为方形管，使液体未充满管道时的非对称流转化为对称流，测量结果只与平均流速有关，而与流体的流动状态无关。在电磁流量传感器的衬里内侧安装了一对长条形电极，避免了测量管内流体的液位高度过低时，传统点电极或长弧形电极检测不到流量信号的缺陷，使测量范围不再受检测电极高度的影响。采用流速和液位测量相结合的方法测量非满管流体的体积流量。详细分析了传感器的测量原理，并对电磁流量测量机构进行关键电路和软件流程图的设计分析。最后搭建了非满管电磁流量计实验样机，通过现场测试结果表明该方案是有效可行的。