1儀表介紹

結(jié)構(gòu)

電磁流量計的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測量導管,、電極,、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成,。

磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場,。直流磁路用*磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單,，受交流磁場的干擾較小,，但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負離子包圍,，負電極被正離子包圍,，即電極的極化現(xiàn)象，并導致兩電極之間內(nèi)阻增大,，因而嚴重影響儀表正常工作,。當管道直徑較大時，*磁鐵相應也很大,，笨重且不經(jīng)濟,，所以電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的,。

測量導管：其作用是讓被測導電性液體通過,。為了使磁力線通過測量導管時磁通量被分流或短路，測量導管必須采用不導磁,、低導電率,、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成，可選用不導磁的不銹鋼,、玻璃鋼、高強度塑料,、鋁等,。

電極：其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成,，且被要求與襯里齊平,，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度,。

外殼：應用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩,，并隔離外磁場的干擾,。

襯里：在測量導管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體,，其作用是增加測量導管的耐腐蝕性,，防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕,、耐高溫,、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等,。

轉(zhuǎn)換器：由液體流動產(chǎn)生的感應電勢信號十分微弱,，受各種干擾因素的影響很大，轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號并抑制主要的干擾信號,。其任務是把電極檢測到的感應電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準直流信號,。

特點

1、測量不受流體密度,、粘度,、溫度、壓力和電導率變化的影響,；

2,、測量管內(nèi)*流動部件，無壓損,，直管段要求較低,。對漿液測量有*的適應性；

3,、合理選擇傳感器襯里和電極材料,，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；

4,、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式,，功耗低、零點穩(wěn)定,、精確度高,。流量范圍度可達150：1；

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,；可顯示正,、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,；

9,、測量精度不受流體密度、粘度,、溫度,、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,，因此測量精度高,。

10、測量管道內(nèi)無阻流件,，因此沒有附加的壓力損失,；測量管道內(nèi)無可動部件，因此傳感器壽命極長,。

11,、由于感應電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值,，因此傳感器所需的直管段較短,，長度為5倍的管道直徑。

12,、轉(zhuǎn)換器采用的單片機（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT）,，性能可靠，精度高,，功耗低，零點穩(wěn)定,，參數(shù)設定方便,。點擊中文顯示LCD，顯示累積流量,，瞬時流量,、流速,、流量百分比等。

13,、雙向測量系統(tǒng),，可測正向流量、反向流量,。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,，確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。

分類

按照外加磁場類型的不同,，電磁流量計主要有直流式和感應式兩種,。直流式電磁流旱計（圖2）的外加恒下磁場B垂直于管軸，C,、D處裝有兩個電極,，用來測量流體橫越磁場時所感生的電動勢U。流量Q可用下式求出：

式中A為管道橫截面積,；d為管道直徑,；k為修正系數(shù)，用來修正導出公式時未計及的因素（如流量計管道內(nèi)的流速事實上并不均勻）的影響,。在常的流量計中,，k約為0.8，但對于特定尺寸,、用于特定工況的電磁流量計,，則要用容積法（一定時間內(nèi)流過的容積）標定k值。磁場可由*磁鐵產(chǎn)生,，磁鐵材料一般是鋁－鎳－鈷合金,。流量大時，因管徑較大,，故采用無鐵芯激磁繞組,，通以它常直流電流來產(chǎn)生一個近似均勻的磁場。

感應式電磁流量計 在被測流體溫度過高或?qū)﹄姌O有強烈腐蝕作用等情況下,，可采用感應式電磁流量計（圖2）,。A、B為匝數(shù)相等的兩個交流激磁繞組（圖中畫的是截面）,，繞組之間是串聯(lián)的,，但各自的電流方向相反。當流體靜止時,，通過感應線圈C的合成磁通為零,，故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時感應線圈中就產(chǎn)生交變電動勢，其大小與流速成正比,?；谶@一原理，還有很多改型方案,。例如用一個激磁繞組,，而在它的對稱的兩側(cè)各安置一方向相反的感應線圈并串聯(lián)起來（圖3）流體流動時，磁力線向流動方向移動,，使兩邊感應線圈中的大吃一驚生電動勢不為零,，由此可間接表示出流量的大小。

電磁流量計的管道內(nèi)沒有其他部件,，所以除用于測量導電流體的流量外,，還可用于測量各種粘度的不導電液體（其中加入易電離物質(zhì)）的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計,。

電磁流量計就顯示方式分為：分體型電磁流量計,，一體型電磁流量計。系列公稱通徑DN15～DN3000,。

分體型電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應定律來測量管內(nèi)導電介質(zhì)體積流量的感應式儀表,，采用單片機嵌入式技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字勵磁,，同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線,，屬國內(nèi)*，技術(shù)達到國內(nèi)水平,。

分體型電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時,，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,，現(xiàn)已廣泛地應用于化工,、環(huán)保、冶金,、醫(yī)藥,、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門,。

分體型電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外,，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類,、強酸,、強堿液體的體積流量。

一體型電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律制定,，用來測量導電流體的體積流量,。由于*的特點已廣泛地應用于工業(yè)上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙,、食品、紡織,、冶金,、環(huán)保、給排水等行業(yè),，與計算機配套可實現(xiàn)系統(tǒng)控制,。

1．電磁流量計沒有可動部件，也沒有阻流件,，不會引起壓力損失,，同時也不會引起磨損，阻塞等問題,。

2．電磁流量計是一體積流量測量儀表,，在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、粘度,、密度以及導電率（在一定范圍內(nèi)）的影響,。

3．電磁流量計的量程范圍寬，可達1：100,。此外,，電磁流量計只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與軸對稱的流動狀態(tài)（層流或紊流）無關(guān),。

4．電磁流量計無機械慣性,，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量,，而且線性好,，因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示,，LD型可遠距離傳送,。

選購

口徑與量程的選擇

變送器口徑通常選用與管道系統(tǒng)和同的口徑。如果份道系統(tǒng)有待設計,，則可根據(jù)流母范圍和流速來選擇口徑,。對于電磁流量計來說，流速以2-4m/s較為適宜,。在特殊情況下. 如液體中帶有固體顆粒,，考慮到磨損的情況，可選常用流速≤3m/s,對于易附管壁的流體,，可選用流速≤2m/s,流速確定以后,，可根據(jù)

來確定變送器口徑。

變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預計的zui大流zui值，二是正常流址大于儀表滿量程的50%,，以保證一定的測量精度,。

襯里選擇

電磁流量計內(nèi)襯材料正確選用方法

應根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性，磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料：

一,、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

3、 測水,、污水

二,、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，但不耐強氧化劑的腐蝕

測一般的酸,、堿,、鹽溶液

三、氯丁橡膠（Neoprene）

1,、*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

<80℃,；

測水,、污水、泥漿和礦漿

四,、聚胺脂橡膠（Polyurethane）

1,、*的耐磨性能

2、耐酸,、堿性能差

<40℃

測中性強磨損的煤漿,、泥漿和礦漿

五、聚四氟乙烯（PTFE）

1,、耐沸騰的鹽酸,、硫酸,、硝酸、王水,、濃堿和各種有機溶劑

2,、耐磨性能好，粘接性能差

-80～+180℃,；

測濃度,、濃堿強腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì)

應用現(xiàn)場選型

1.了解工藝參數(shù)

（1）了解被測液體名稱（由用戶提供）

（2）了解被測液體的zui大流量、常用流量,、zui小流量（由用戶提供）

（3）了解工藝管徑（由用戶提供）

（4）了解介質(zhì)溫度（由用戶提供）

（5）了解介質(zhì)壓力（由用戶提供）

（6）了解被測流體的電導率（由用戶提供）

（7）了解是否有負壓情況存在（由用戶提供）

2．初步選型

（1） 根據(jù)了解到的被測介質(zhì)的名稱和性質(zhì)，確定是否采用電磁流量計（由業(yè)務員確定）

注意：電磁流量計只能測量導電液體流量,，而氣體,、油類和絕大多數(shù)有機物液體不在一般導電液體之例

（2）根據(jù)了解到的被介質(zhì)性質(zhì)，確定電極材料

注意,；公司一般提供不銹鋼,、哈氏、鈦和鉭等四種電極,，選用哪種電極應根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)查相關(guān)資料手冊

（2）根據(jù)了解到的介質(zhì)溫度確定采用橡膠還是四氟內(nèi)襯（由營銷員確定）

注意：橡膠耐溫不得超過80C,；

四氟耐溫150C，瞬間可耐180C,；

城市污水一般可采用橡膠內(nèi)襯和不銹鋼電極

（3）根據(jù)了解到的介質(zhì)壓力,，選擇表體法蘭規(guī)格（由營銷員確定）

注意：電磁法蘭規(guī)格通常為當口徑由DN10－250時，法蘭額定壓力≤1.6Mpa,；

當口徑由DN250－1000時,，法蘭額定壓力≤1.0Mpa；

當介質(zhì)實際壓力高于上述管徑－壓力對應范圍時,，為特殊訂貨,，但zui高壓力不得超過6.4Mpa

（4）確定介質(zhì)的電導率

注意：（1）電磁流量計的電導率不得低于5uS/cm

（2）自來水的電導率約為幾十到上百個uS/cm，一般鍋爐軟水（去離子水）導電,，純水（高度蒸餾水）不導電

（3）氣體,、油和絕大多數(shù)有機物液體的電導率遠低于5uS/cm，不導電,。

3．了解用戶要求

（1）了解是組合式就地顯示還是分體式遠傳顯示（由用戶提供）

注意：當為分體遠傳顯示時請了解zui大距離,，分離zui大距離為100米

（2）了解是否需要其它附加功能（由用戶提供）

注意：1、電磁流量計本身帶有上下限流量報警,、頻率和電流輸出功能,，無須另外特殊訂貨

2、電磁流量計外殼密封防護等級有IP65和IP68兩種,，當選擇潛水型IP68時屬于特殊訂貨

3,、當電磁流量計要和計算機連接時,，需增加RS－485通訊口，屬于特殊訂貨

4．選型：通過上述步驟后,，可zui后確定電磁流量計型號規(guī)格,。