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电磁流量计
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电磁流量计

电磁流量计
电磁流量计

一、产品概述：电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在电磁流量计上采用CAN现场总线，技术达到国内先进水···

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一、产品概述：
电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在电磁流量计上采用CAN现场总线，技术达到国内先进水平。在满足现场显示的同时，还可以输出4～20mA电流信号供记录、调节和控制用,计除可测量一般导电液体的流量外，还可测量液固两相流，高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。
一体式电磁利用恒流低频三值矩形波或双频矩形波励磁，既有矩形波磁场的优点，又克服了正弦波 磁场的缺点；还可以消除电源电压波动、电源频率变化及励磁线圈阻抗变化所造成的误差；并有极好的零点稳定性和不受流体噪声干扰影响。从而具有高稳定性、高可靠性的特点。电磁流量计由传感器和转换器组成，传感器安装在测量管道上，转换器可以与传感器组合连接在一起称为一体型流量计。
分体式电磁采用分体式设计,方便维修,增加电磁流量计的使用寿命。壁挂式流量转换器,有效的保护传感器转换电路，有利于防腐、防潮、防水。产品接线简单，安装方便。分体电磁由传感器和转换器组成，传感器安装在测量管道上，转换器被安装在离传感器30米内或100米内的场合，两者间由屏蔽电缆连接，用来测量导电的液体的体积流量。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。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。
二、工作原理：
电磁流量计根据法拉第电磁感应原理，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，数值大小与流量成正比例，其值为：E=KBVD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，变换滤波用一系列的数字处理后，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。
三、应用场合：
电磁流量计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。如水、污水、泥浆、纸浆、各种酸、碱、盐溶液、食品浆液等，广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域。
四、结构形式：
1、传感器：
传感器主要由测量导管、测量电极、励磁线圈、铁芯、磁轭和壳体组成。
a、测量导管：由不锈钢导管、衬里和连接法兰组合而成，为被测液体现场工况测量的载体。
b、测量电极：安装在测量导管内侧壁，与轴流方向垂直，使测量液体产生信号的一对电极。
c、励磁线圈：在测量导管内产生磁场的上下两个励磁线圈。
d、铁芯和磁轭：将励磁线圈产生的磁场导入液体，并构成磁回路。
e、壳体：仪表外包装。
2、转换器：
即为智能二次表，其将流量信号放大处理单片机运算后，可显示流量、累计量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流体流量的计量或控制。
3、产品组装形式：
其分为一体型和分体型两种形式。
a、一体型： 传感器和转换器一体安装。
b、分体型：传感器和转化器分离安装，通过连接电缆形成流量计量系统。
c、为适应不同介质测量的要求，传感器的衬里和电极材料可以有多种选择。
五、主要特点：
1、仪表结构简单、可靠，无可动部件，工作寿命长；
2、无截流阻流部件，不存在压力损失和流体堵塞现象；
3、无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统；
4、测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响；
5、采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要；
6、备有管道式、插入式等多种流量计型号；
7、采用EEPROM存贮器，测量运算数据存贮保护安全可靠；
8、具备一体化和分离型两种型式；
9、高清晰度LCD背光显示。
六、技术参数：
1、仪表精度：管道式0.5级、1.0级；插入式2.5级。
2、测量介质：电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体。
3、流速范围：0.2～8m/s。
4、工作压力：1.6MPa。
5、环境温度：-40℃～+50℃。
6、介质温度：聚四氟乙烯衬里≤180℃；橡胶材质衬里≤65℃。
7、防爆标志：ExmibdⅡBT4。
8、防爆证号：GYB01349。
9、外磁干扰：≤400A/m。
10、外壳防护：一体化型： IP65；
分 离 型： 传感器IP68（水下5米，仅限于橡胶衬里）；转换器IP65。
11、输出信号：4～20mA.DC，负载电阻0～750Ω。
12、通讯输出：RS485或CAN总线。
13、电气连接：M20×1.5内螺纹，φ10电缆孔。
14、电源电压：90～220V.AC、24±10%V.DC。
15、功 耗：≤10VA。
七、按励磁方式分类：
要产生一个均匀恒定的磁场，就需要选择一种合适的励磁方式。如按励磁电流方式划分，有直流励磁、交流(工频或其他频率)励磁、低频矩形波励磁和双频矩形波励磁。
1、直流励磁
直流励磁方式用直流电或采用磁铁产生一个恒定的均匀磁场。这种直流励磁变送器的是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响。但是使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子，在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极，这将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响仪表的正常工作。所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属流量(常温下的汞和高温下的液态钢、锂、钾)等。
2、交流励磁
工业上使用的，大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式产生交变磁场，避免了直流励磁电极表面的极化干扰。但是用交流励磁会带来一系列的电磁干扰问题(例如正交干扰、同相干扰、零点漂移等)。现在交流励磁正在被低频方波励磁所代替。
3、低频方波励磁
低频方波励磁波形有二值(正-负)和三值(正-零-负-零)两种，其频率通常为工频的1/2~1/32。低频方波励磁能避免交流磁场的正交电磁干扰，消除由分布电容引起的工频干扰，抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流，排除直流励磁的极化现象。
八、故障排除：
在运行中会由于各种故障的发生会造成测量不准的现象，一般在运行中产生的故障大概可分为两类。一类为流量计本身故障，元器件损坏引发的故障；一类为外界条件的改变引起的故障，例如输出不稳定、流动无数次、误差过大等。下面介绍几种简单的故障排除办法：
a、输出不稳定：1.流场不稳；2.通过传感器的液体中含有气体、大固体块；3.电气连接虚接；4.接地不良；5.电极渗漏 解决方法：1.改造管道、或增加安装假传感器；2.正常现象；3.检查接线，接好线；4.接好地线；5.修理传感器。
b、液体流动无输出：1.与转换器之间的信号传输电缆两芯线接反；2.电源未接或接触不良；3.传感器仪表管道、外壳、端面有渗漏。解决办法：1.倒线头；2.接好电源、保持接触良好；3.修理传感器。
c、液体不流动有输出：1.与转换器之间信号传输电缆连接有断路；2.信号电缆到电极连接断路；3.电极表面沾污或沉积绝缘层；4.接地不良或断路。 解决方法：1.接好电缆线；2.打开传感器、重新接上；3.擦洗电极表面；4.接好地线。
d、误差过大：1.零点过高；2.未完全充满液体；3.供电电源畸变过大；4.接地不良。 解决方法：1.重新调整零点；2.改善管道条件，传感器始终充满液体；3.改善供电电源条件，符合正常工作条件；4.接好地线。
九、安装要求：
安装环境的选择
1、应尽量远离具有强电磁场的设备。如大电机、大变压器等。
2、安装场所不应有强烈震动，环境温度变化不大。
3、便于安装、维修的场所。
安装位置的选择
1、传感器上流向标志与管道内被测介质流动的方向必须一致。
2、安装位置必须保证测量管内书中充满被测介质。
3、选择流体流动脉冲较小的地方，即应远离泵和局部阻力件（阀门、弯头等）
4、测量双相流体时，应选择不易引起相分离的地点。
5、应尽量避免安装在管内呈现负压的地方。
6、当被测介质容易使电极，测量管内壁产生粘附、结垢时，建议测量管内流速不低于 2m/s 。
此时可采用比工艺管径略小的渐缩管。为在工艺管道中不中断流量情况下清洗电极和测量管，传感器可采用并联安装，并带清洗口。
安装地点的选择
为了使变送器工作稳定，在选择安装地点时应注意以下几方面的要求：
1、尽量避免铁磁性物体及具体强电磁场的设备（如大电机、大变压器的等），以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信息。
2、应尽量安装在干燥通风之处，不宜在潮湿，易积水的地方安装。
3、应尽量避免日晒雨淋，避免环境温度高于45℃及相对湿度大于95.9%。
4、选择便于维修，活动方便的地方。
5、流量计应安装在水泵后端，决不能在抽吸侧安装；阀么应安装在流量计下游侧。
十、安装注意事项：
1、在搬运和吊装传感器时，应该将吊索套在传感器两端法兰旁颈部位置，切勿在测量、管内插入管帮进行吊装以免损坏衬里。
2、安装前，传感器内的电极用酒精棉花仔细擦除电极表面由于手摸等原因造成的油脂性沾污物质。
3、安装时密封垫圈的内径应与测量管衬里内径一致。
4、必须保证接线盒内的干燥，否则仪表可能会产生计量误差。九、安装注意事项。
1、非测量电极的轴线必须近似于水平方向；
2、测量管道内必须完全充满液体；
3、流量计前方要有5* D(D为流量计内径)长度的直管段，后方zui少要有3* D(D为流量计内径)长度的直管段；
4、流体的流动方向和流量计的箭头方向一致；
5、管道内要有真空会损坏流量计的内衬，需特别注意；
6、在流量计附近应无强电磁场；
7、在流量计附近应有充裕的空间，以便安装和维护；
8、若测量管道有振动，在流量计的两边应有固定的支座测量不同介质的混合液体时混合点与流量计之间的距离zui少要有30×D(D为流量计内径)长度为方便今后流量计的清洗和维护，应安装旁通管道。
十一、接地保护时，必须注意以下几点：
1、传感器、转换器应单独接地，不要连在电动机、工艺管道上，接地电阻应小于10欧姆。
2、传感器的测量管、外壳、屏蔽线、转换器及二次仪表都要接地。
3、传感器、转换器的接地在现场，去二次仪表的屏蔽层在控制室一侧接地，切勿多端接地，以免因电位不同而引入干扰。
4、传感器安装在金属管道上，可将传感器的接地导线按制造厂的要求连接在管道法兰上，形成可靠的接地回路仪表的接地点应是一个独立的接地点，不可以共用其他电气设备的接地。
十二、运行前的准备工作：
1、在安装接线后正式投入运行前应再次检查安装、接线是否正确。（对分体型而言）
2、将床干起前阀门打开，传感器后阀门关闭，让传感器内充满被测介质。
3、准备工作完毕后，先打开传感器上游阀门，再缓缓打开下游阀门，观察转换器瞬时流量显示应向大方向变化，说明信号线线方向正确。否则，将信号线A与B接线位置互换。（对分体型而言）
4、打开传感器前后阀门，排液数分钟，排出管内气体。
5、关闭传感器下游阀门，再关上游阀门，是传感器内充满被测介质。然后进行配套调整。传感器与转换器配套零点调整和仪表系数设定请详阅转换器说明书。
十三、主要技术数据：

1、整机和传感器技术数据：

执行标准

JB／T 9248—1999

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

高流速

15m／s

精确度

DNl5～DN600

示值的：±0.3％(流速≥1m／s)；±3mm／s(流速<1m／s)

DN700—DN3000

示值的±0.5％(流速≥0.8m／S)；±4mm／s(流速<0.8m／S)

流体电导率

≥5uS／cm

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

环境温度

传感器

—25℃—十60℃

转换器及一体型

—10℃—十60℃

衬里材料

聚四氟乙烯、聚氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加网PFA

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)

聚氨酯衬里

80℃

聚四氟乙烯衬里

100℃；150℃(订货时注明)

聚全氟乙丙烯(F46)

加网PFA

信号电极和接地电极材料

不锈钢0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、钛、钽、铂／铱合金、不锈钢涂覆碳化钨

电极机构

DN300—DN3000

连接法兰材料

碳钢

接地法兰材料

不锈钢1Crl8Ni9Ti

进口保护法兰材料

DN65—DNl50

不锈钢1Crl8Ni9Ti

DN200～DNl600

碳钢十不锈钢1Crl8Ni9Ti

外壳防护

DNl5～DN3000分离型橡胶或聚氨酯衬里传感器

IP65或IP68

其他传感器、——体型流量计和分离型转换器

IP65

间距(分离型)

转换器距离传感器一般不超过100m

2、转换器技术数据：

电源

交流

85—265V，45—400Hz

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2．5S，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

RS232，RS485，HART

3、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

聚四氟乙烯(F4)

是化学性能稳定的一种塑料，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。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蚀。

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。

聚氨酯橡胶

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

4、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择：

法兰种类

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。

5、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、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。

十四、正确选型：
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，有关资料表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型或错误的安装而造成的，请特别注意。
1、收集数据：
被测流体成份；
大流量、小流量；
z高工作压力；
z高温度、z低温度；
2、量程范围确认：
一般工业用流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，z低流速应不小于0.2m/s，z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）
流量计的量程Q应大于预计的z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。
3、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

0.06~6.36

φ450

57.23～5722.65

φ20

0.11～11.3

φ500

70.65～7065.00

φ25

0.18～17.66

φ600

101.74～10173.6

φ40

0.45～45.22

φ700

138.47～13847.4

φ50

0.71～70.65

φ800

180.86～18086.4

φ65

1.19～119.4

φ900

228.91～22890.6

φ80

1.81～180.86

φ1000

406.94～40694.4

φ100

2.83～282.60

φ1200

553.90～55389.6

φ150

6.36～635.85

φ1600

723.46～72345.6

φ200

11.3～1130.4

φ1800

915.62～91562.4

φ250

17.66～176.25.

φ2000

1130.4～113040.00

φ300

25.43～2543.40

φ2200

1367.78～136778.4

φ350

34.62～3461.85

φ2400

1627.78～162777.6

φ400

45.22～4521.6

φ2600

1910.38～191037.6

4、选型编码：

规格型号

管道口径

（中伟测控）材质：球墨铸铁和不锈钢

lde

15~2600

代号

电极材料

K1

316L

K2

HB

K3

HC

K4

钛

K5

钽

K6

铂合金

K7

不锈钢涂

覆碳化钨

代号

内衬材料

C1

聚四氟乙烯F4

C2

聚全氟乙丙烯F46

C3

聚氟合乙烯FS

C4

聚录丁橡胶

C5

聚氨脂橡胶

代号

功能

E1

0.3级

E2

0.5级

E3

1级

F1

4－20Madc,负载≤750Ω

F2

0-3khz,5v有源，可变脉宽，输出高端有效频率

F3

RS485接口

T1

常温型

T2

高温型

T3

超高温型

P1

1．0MPa

P2

1．6MPa

P3

4．0MPa

P4

16MPa

D1

220VAC±10％

D2

24VDC±10％

D3

锂电池供电型

J1

一体型结构

J2

分体型结构

J3

防爆一体型结构
十五、设计选用及订货须知：
1、测量介质：名称、成分、状态、导电性或电导率；
2、工作状态温度（℃）；
3、工作状态压力（Mpa）；
4、管道内外径（DN），最小、正常、量范围（m3/h）；
5、腐蚀性、磨损性，是否有负压；
6、安装要求及环境：一体还是分体，信号输出，通讯方式，供电电源；
7、安装环境：防护等级和防爆要求。
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