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德國(guó)E+H電磁流量計(jì)工作原理
E+H電磁流量計(jì)（Electromagnetic Flowmeters，簡(jiǎn)稱EMF）是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測(cè)量?jī)x表。 電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理,， 根據(jù)導(dǎo)電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器,。
儀表介紹
德國(guó)E+H電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng),、測(cè)量導(dǎo)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(chǎng)。直流磁路用*磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn),，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍,，負(fù)電極被正離子包圍,，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作,。當(dāng)管道直徑較大時(shí)，*磁鐵相應(yīng)也很大,，笨重且不經(jīng)濟(jì),，所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng),，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的,。
測(cè)量導(dǎo)管：其作用是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)。為了使磁力線通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路,，測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁,、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼,、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料,、鋁等,。
電極：其作用是引出和被測(cè)量成正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,，且被要求與襯里齊平,，以便流體通過(guò)時(shí)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(cè)量精度,。
外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵(lì)磁線圈的外罩,，并隔離外磁場(chǎng)的干擾,。
襯里：在測(cè)量導(dǎo)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(cè)液體,，其作用是增加測(cè)量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量導(dǎo)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(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)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(yīng)電勢(shì)信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)并抑制主要的干擾信號(hào),。其任務(wù)是把電極檢測(cè)到的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào),。
德國(guó)E+H電磁流量計(jì)特點(diǎn)
1、測(cè)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(cè)量管內(nèi)*流動(dòng)部件，無(wú)壓損,，直管段要求較低,。對(duì)漿液測(cè)量有*的適應(yīng)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(lì)磁方式,，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定,、度高,。流量范圍度可達(dá)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(shè)定方便，編程可靠,；
7,、流量計(jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個(gè)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(cè)量精度不受流體密度、粘度,、溫度,、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,，因此測(cè)量精度高,。
10、測(cè)量管道內(nèi)無(wú)阻流件,，因此沒(méi)有附加的壓力損失,；測(cè)量管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，因此傳感器壽命極長(zhǎng),。
11,、由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)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(zhǎng)度為5倍的管道直徑,。
12,、轉(zhuǎn)換器采用產(chǎn)品的單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠,，精度高,，功耗低，零點(diǎn)穩(wěn)定,，參數(shù)設(shè)定方便,。點(diǎn)擊中文顯示LCD，顯示累積流量,，瞬時(shí)流量,、流速、流量百分比等,。
13,、雙向測(cè)量系統(tǒng)，可測(cè)正向流量,、反向流量,。采用特殊的生產(chǎn)工藝和材料，確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定,。
電磁流量計(jì)就顯示方式分為：分體型電磁流量計(jì),，一體型電磁流量計(jì)。系列公稱通徑DN15～DN3000。
分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,，采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),，實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁，同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,，屬國(guó)內(nèi)*,，技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)水平。
分體型電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),，還可以輸出4～20mA電流信號(hào)供記錄,、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)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(mén)。
分體型電磁流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,，還可測(cè)量液固兩相流,，高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿液體的體積流量,。
一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量,。由于*的特點(diǎn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)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(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,。
1．電磁流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)部件,，也沒(méi)有阻流件，不會(huì)引起壓力損失,，同時(shí)也不會(huì)引起磨損,，阻塞等問(wèn)題。
2．電磁流量計(jì)是一體積流量測(cè)量?jī)x表,，在測(cè)量過(guò)程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度,、粘度,、密度以及導(dǎo)電率（在一定范圍內(nèi)）的影響。
3．電磁流量計(jì)的量程范圍寬,，可達(dá)1：100,。此外，電磁流量計(jì)只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,，而與軸對(duì)稱的流動(dòng)狀態(tài)（層流或紊流）無(wú)關(guān),。
4．電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏,，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,，而且線性好，因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出,。LD-T型可就地指示,，LD型可遠(yuǎn)距離傳送
E+H電磁流量計(jì)使用方法
電磁流量計(jì)有兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài)：自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
儀表通電時(shí),，自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài),。在自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下，電磁流量計(jì)自動(dòng)完成各測(cè)量功能并顯示相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù),。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,，用戶使用四個(gè)面板鍵，完成儀表參數(shù)設(shè)置,。
1,、按鍵功能
1.1自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下鍵功能
下鍵：循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容,；
上鍵：循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容,；
復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)；
確認(rèn)鍵：返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài),；
測(cè)量狀態(tài)下,，LCD顯示器對(duì)比度的調(diào)節(jié)：小液晶是通過(guò)“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘；大液晶是通過(guò)調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn),。
1.2參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能
下鍵：光標(biāo)處數(shù)字減1,；
上鍵：光標(biāo)處數(shù)字加1；
復(fù)合鍵+下鍵：光標(biāo)左移,；
復(fù)合鍵+上鍵：光標(biāo)右移,；
確認(rèn)鍵：進(jìn)入/退出子菜單；
確認(rèn)鍵：在任意狀態(tài)下,，連續(xù)按下兩秒鐘,，返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)。
注：1.使用“復(fù)合鍵”時(shí),，應(yīng)先按下復(fù)合鍵再同時(shí)按住上“上鍵”或“下鍵”
2.在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,，3分鐘內(nèi)沒(méi)有按鍵操作,，儀表自動(dòng)返回測(cè)量狀態(tài)。
3.流量零點(diǎn)修正的流向選擇,，可將光標(biāo)移至zui左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實(shí)際流向相反,。
4.流量的單位選擇，可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)置”菜單的原顯示的流量單位下,，然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要,。
2、參數(shù)設(shè)置功能鍵操作
要進(jìn)行電磁流量計(jì)參數(shù)設(shè)定或修改,，必須使流量計(jì)從測(cè)量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài),。在測(cè)量狀態(tài)下，按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼（0000）,，根據(jù)保密級(jí)別,，按廠家提供的密碼對(duì)應(yīng)修改。再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”后,，則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài),。
智能型電磁流量計(jì)傳感器在工藝管道上的安裝
1.智能型電磁流量計(jì)測(cè)堵管在任何時(shí)刻必須*注滿介質(zhì)，不能在不滿管或空管的情況下正常工作,。在介質(zhì)不滿管時(shí),，可采用抬高流量計(jì)后端出水管高度的方法使介質(zhì)滿管，避免不滿管及氣體附著在電極上,。
2.管道內(nèi)有真空會(huì)損壞流量計(jì)的內(nèi)襯,，需特別注意。
3.流動(dòng)的正方向應(yīng)與流量計(jì)上箭頭所指的正方向一致,。
4.智能型電磁流量計(jì)即可在直管道上安裝,，也可以在水平或傾斜管道上安裝，但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài),。
5.對(duì)于液,、固兩相流體，采用垂直安裝,，使被測(cè)介質(zhì)自上而下流動(dòng),，可使流量計(jì)襯里磨損均勻，延長(zhǎng)使用壽命,。
6.流量計(jì)在管道法蘭附近確保有足夠的空間,，以便安裝和維護(hù)。
7.若測(cè)量管道有振動(dòng),，在流量計(jì)的兩側(cè)應(yīng)有固定的支座,。
8.測(cè)量介質(zhì)為重污染液體的，在旁路管道安裝流量計(jì)本體,，不中斷工藝運(yùn)行,，即可排空與清流,。
9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí)，連接法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊,，否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯,，用力矩扳手。
E+H電磁流量計(jì)工作原理
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì),。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,，可測(cè)流量范圍大。zui大流量與zui小流量的比值一般為20：1以上,，適用的工業(yè)管徑范圍寬,，zui大可達(dá)3m，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性,，度較高,，可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿,、鹽溶液,、水、污水,、腐蝕性液體以及泥漿,、礦漿、紙漿等的流體流量,。但它不能測(cè)量氣體,、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),，感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理,，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí),，也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定,，感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定：
Ex=BDv-----------------式（1）
式中Ex—感應(yīng)電勢(shì)，V,；
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,，T
D—管道內(nèi)徑，m
v—液體的平均流速,，m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD?）/4的乘積,，將式（1）代入該式得：
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）
由上式可知，在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí),，被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系,。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,，就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex，測(cè)量此電勢(shì)的大小,，就可求得體積流量,。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出,，數(shù)值大小與流速成正比例,，其值為：
E=B·V·D·K
式中： E－感應(yīng)電勢(shì)；
K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù),；
B－磁感應(yīng)強(qiáng)度,；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距,；（測(cè)量管內(nèi)直徑）
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào),，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大,，變換濾波等信號(hào)處理后,，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,，報(bào)警輸出及頻率輸出,，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議,。
如有疑問(wèn)請(qǐng)咨詢：E+H電磁流量計(jì)工作原理