智能電磁流量計

2019-01-31

智能電磁流量計的測量原理是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的

智能電磁流量計的傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油，化工，冶金，紡織，食品，制藥，造紙等行業(yè)以及環(huán)保，市政管理，水利建設(shè)等領(lǐng)域．

工作原理：

測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B、測量管內(nèi)徑d與平均流速V的乘積，電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，摸擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。

E=KBdV

式中：

E---為電極間的信號電壓(V)

B---磁通密度(T)

d---測量管內(nèi)徑(m)

V---平均流速(m／s)

式中K，d為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E=KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q。這就足電磁流量計的基本工作原理。

由E=KBdV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造廠和用戶來說，只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可測量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量，而不需作任何修正，這是電磁流量計的一突出優(yōu)點(diǎn)，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并具有很高的可靠性。

智能電磁流量計特點(diǎn)：
１、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響；
２、測量管內(nèi)無阻礙流動部件，無壓損，直管段要求較低；
３、系列公稱通徑DN15～DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇；
４、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達(dá)1500：1；
５、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型；
６、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠；
７、流量計為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示．莊、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；
８、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能；

主要技術(shù)數(shù)據(jù)：
整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
公稱通徑	10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000
最高流速	15m／s
精確度	DN10~DN600	示值的：±0.5％(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)
流體導(dǎo)電率	≥5uS／cm
公稱壓力	4.0MPa		1.6MPa		1.0MPa			0.6MPa	6.3、10MPa
	DN10~DN80		DN100~DN150		DN200~DN1000			DN1200~DN2000	特殊訂貨
環(huán)境溫度	傳感器		-25℃～+60℃
	轉(zhuǎn)換器及一體型		-10℃～+60℃
襯里材料	聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網(wǎng)PFA
最高流體溫度	一體型		70℃
	分離型		聚氯丁橡膠襯里			80℃；120℃(訂貨時注明)
			聚氨酯襯里			80℃
			聚四氟乙烯襯里			100℃；150℃(訂貨時注明)
			聚全氟乙丙烯(F46)
			加網(wǎng)PFA
信號電極和接地電極材料	不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢
電極刮刀機(jī)構(gòu)	DN300～DN3000
連接法蘭材料	碳鋼
接地法蘭材料	不銹鋼1Crl8Ni9Ti
進(jìn)口保護(hù)法蘭材料	DN65~DN150			不銹鋼1Crl8Ni9Ti
	DN200~DN1600			碳鋼+不銹鋼1Crl8Ni9Ti
外殼防護(hù)	DN10～DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器						IP65或IP68
	其他傳感器、一體型流量計和分離型轉(zhuǎn)換器						IP65
間距(分離型)	轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m

電磁流量計轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)

電源	交流	85～265V，45～400Hz
	直流	11～40V
	鋰電池	3.6V
操作鍵和顯示	按鍵式	4個薄膜按鍵可設(shè)定選擇全部參數(shù)，也可利用PC機(jī)(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程； 3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示；第1行顯示流量值；第2行顯示流量單位；第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。
操作鍵和顯示	磁鍵式	2個磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復(fù)位，利用PC機(jī)(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程； 2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示：第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。第2行：顯示流量。
內(nèi)部積算器	正向總量、反向總量及差值總量。
輸出信號	單向模擬輸出	全隔離，負(fù)載≤600D．(20mA時)；上限：0～21mA可選，每檔1mA；下限：0～21mA可選，每檔1mA；正、反向流量輸出方式編程。
	雙向模擬輸出	下限限制為0或4mA，其他同單向模擬輸出。
	雙向脈沖輸出	兩路輸出分別對應(yīng)正向和反向流量,頻率0～800Hz,上限1～800Hz可選,每檔1Hz；方波或選定脈寬，選定脈寬上限2．5S，每檔1ms；無源隔離晶體管開關(guān)輸出，可吸收250mA的電流，耐壓35V。
	雙路報警輸出	可報警(編程)高／低流量、空管、故障狀態(tài)、正反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除，輸出極性可選；帶隔離保護(hù)的晶體管開關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離)
數(shù)字通訊		RS232，RS485，HART

智能電磁流量計襯里的選擇：

內(nèi)襯材料	主要性能	適用范圍
天然橡膠 ( 軟橡膠 )	1、較好的彈性，耐磨性和扯斷力 2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕，不耐氧化劑腐蝕	1、<80℃ 2、測普通水、污水
耐酸橡膠 ( 硬橡膠 )	可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕，但不耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕	1、-25℃～+90℃ 2、測一般的酸、堿、鹽溶液
氯丁橡膠 (Neoprene)	1、極好的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好 2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕，但不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕	1、＜80℃； 2、測水、污水、泥漿和礦漿
聚胺脂橡膠 (Polyurethane)	1 、極好的耐磨性能 2、耐酸、堿性能差	1、＜70℃ 2、測中性強(qiáng)磨損的煤漿、泥漿和礦漿
聚四氟乙烯 (PTFE)	1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機(jī)溶劑 2、耐磨性能好，粘接性能差	1、-80℃～+120℃； 2、測濃度、濃堿強(qiáng)腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì) 3、不適合用于KOH，硝酸，氫氟酸
特氟隆 (PFA)	基本性能和PTFE類似，但粘接性，強(qiáng)度、耐溫性均優(yōu)于PTFE	1、-80℃～+160℃； 2、測濃度、濃堿強(qiáng)腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì) 3、不適合用于KOH，硝酸，氫氟酸

電磁流量計接地法蘭(或接地環(huán))的選擇：

	適用范圍
接地法蘭(或接地環(huán))	適用于非金屬管道，如塑料PVC管道，如有接地電極則不需要接地環(huán)。

電極的選擇：

電極材料	耐蝕及耐磨性能
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti	用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及，市政、環(huán)保等領(lǐng)域。
哈氏合金B(yǎng)	對沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。
哈氏合金C	能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如：Fe，”、、Cu”下或含其他氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕
鈦	能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕，但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋)時，則腐蝕大為降低。
鉭	具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。
鉑銥合金	幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。
不銹鋼涂覆碳化鎢	用于無腐蝕性，強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。
注：由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇，必要時應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)。

電磁流量計量程范圍確認(rèn)，一般工業(yè)用被測介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，最低流速應(yīng)不小于0.2m/s，最高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。
在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小，其值由下式計算：
Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道內(nèi)徑 V：流速（m/h）
電磁流量計的量程Q應(yīng)大于預(yù)計的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。

智能電磁流量計口徑與流量范圍對照表：

智能電磁流量計選型表：

型號	說明
YPR-EMF	電磁流量計
公稱通徑（DN）	3，4，6，8，10，15，20，25,32，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800，900，1000，1200，1400，1600，1800，2000	3～2000mm
普通型/智能型	A	智能型（帶顯示、外供電）
	B	智能型（帶顯示、GPRS）
	C	智能型（帶顯示、電池供電）
轉(zhuǎn)換器類型（傳感器與轉(zhuǎn)換器的連接方式）	1	一體型
	2	分體型
傳感器類型（傳感器與工藝管道的連接方式）	1	管道式	法蘭型
	2		螺紋型
	3	插入式	帶球閥
	4		不帶球閥
	5	衛(wèi)生型快裝式
襯里材料	1	氯丁橡膠
	2	聚胺脂橡膠
	3	聚四氟乙烯 PTFE
	4	特氟隆 PFA
	5	特殊襯里，另定
電極材料	1	316L不銹鋼
	2	哈氏合金B(yǎng) HB
	3	哈氏合金C HC
	4	鈦 Ti
	5	鉭 Ta
	6	鉑銥合金
	7	其他
接地環(huán)	1	無
	2	1Cr18Ni9Ti
	3	特殊材料
工作壓力	06，10，16，25，40，63，100，160，250	0.6 MPa～25 MPa
防護(hù)等級	1	IP65
	2	IP68
防爆要求	1	無
	2	有
輸出信號	1	4～20mA
	2	脈沖/頻率
	3	RS485通訊輸出
	4	其他
供電電壓	1	220VAC
	2	24VDC
	3	鋰電池供電
上限流量m³/h	---	m³/h

現(xiàn)場安裝：

電磁流量計的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1）電磁流量計的傳感器結(jié)構(gòu)簡單，測量管內(nèi)沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運(yùn)行能耗最低的流量儀表之一。
2）可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3）電磁流量計是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率（在一定范圍）的影響。因此，電磁流量計只需經(jīng)水標(biāo)定后，就可心用來測量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4）電磁流量計的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態(tài)（層流或湍流）無關(guān)。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達(dá)100：1，有的甚至達(dá)1000：1的可運(yùn)行流量范圍。
5）電磁流量計無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。
6）工業(yè)用電磁流量計的口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備，為電磁流量計的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
電磁流量計目前仍然存在的主要不足如下。
1）不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2）不能用來測量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì)，如對石油制品或有機(jī)溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計還無能為力。
3）普通工業(yè)用電磁流量計由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質(zhì)；如未經(jīng)特殊處理，也不能用于低溫介質(zhì)的測量，以防止測量管外結(jié)露（結(jié)霜）破壞絕緣。
4）電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。

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