智能电磁流量计测量原理

所有的智能电磁流量计都是利用法拉第的电磁感应定律:

Um=K×B×V×D

其中:

Um是测量到的流体流动面产生的感应电压，这个电压信号是在两个电极上取到的。

K是传感器的修正系数。

B是磁场强度，磁场方向上与流体流动方向垂直。

V是流体流动速度。

D是测量管内径。

智能电磁流量计测量原理

导电流体在磁场中作切割磁力线运动会产生电压信号。磁场是由传感器线圈通电产生的:通过测量管管壁传至测量管内。

流体介质在磁场中运动产生的电信号正比于流体流速:并且可以在电极上检测到。如图1所示:磁场分为恒定电流磁场和交变电流磁场。

智能电磁流量计的特点

★高清晰度背景光:菜单具有简体中文/繁休中文/英语/意大利语等多种语言显示。

★同时具有瞬时和累计流量显示。

★信号数字化处理技术，流量测量范围度达1500:1.

★可编程低频矩形方波励磁。

★适用于各种导电介质:包括矿浆的复杂工况。

性能参数介绍

智能电磁流量计安装指导

只要测量管内的流速分布对称:电磁流量计的测量结果在原理上与流速分布无关。

可以水平或垂直安装电磁流量计:但是要确保水平安装时.电极的表面没有沉积物:如图2所示。

如果在智能电磁流量计的上游有弯头、流量调节阀或半开的球阀:则需安装整流器或保证一定长度的直管段来改善流体的流场分布。上、下游直管段长度要求如图3所示。

电磁流量传感器必须安装在流休充满管道的管路中.如果管道不是满管.则智能电磁流量计必须安装在有虹吸现象的管路中，如图4所示。

电磁流量计不能被安装在末端排空的管道上.当安装在管道下游时:要确保管道内介质是满管流动:如图5所示。

在高处安装电磁流量计要避免管道内可能积聚的气泡.如图6所示。

智能电磁流量计的选型指南

口径选择;

智能电磁流量计可以在宽范围内连续测量流量.而且流速范围一般可以在0.5m/s-1Om/s内自由变更。通常选择与管路口怪相同的流量计以减小压力损失。为了限度的发挥电磁流量计的能力:考虑以下情况:

1)推荐的流速

低流速时信号S/N比低.而流速过高时则管道的压损增大从而能耗增大，所以，希望流速为1m/s-5m/s左右。

2)有磨耗性介质的流速

当流休中混有磨耗衬里和电极的颗粒物时:一般通过降低流速(2m/s以下)来延长传感器衬里的使用寿命.在使用扩大管以降低流速时.为了减少测量误差:需要在电磁流量计传感器的上游和下游安装充分长的直管段。

3)容易粘附固体物的场合

在污泥或固液混相流体中使用时。会有沉淀和粘附发生，这时。可以加大流速的方法(3m/s以上)，以减小粘附:如果压损允许的话。可以考虑将口径尺寸降低一档。

用于流动噪声大的低电导率流休(纯水等)。由于流动噪声随流速增大而增大。所以降低流速就使测量变得容易。

4)口径和流速测量原理

确认满度的流速是否产生在生产厂给定的范围内，由此来选取口径。请参见口径与流速(流量)的换算图(见封底图)。

衬里的选择:

根据被测介质的种类与温度.来选定衬里的材质。迭择衬里的标准见表2

电极材质的选择;

电极材质的迭择应根据被测介质的腐蚀性、磨耗性.由用户选定.对一般介质:可查有关腐蚀手册，迭定电极材质；对混酸等成分介质:应做挂片试验。参考表3如下:

智能电磁流量计法兰的选择

除特殊情况外.一般应选公制法兰.与传感器配对的法兰也按公制制造。用户在选配套法兰时:需将工艺管道规格注在订货合同内。法兰连接尺寸应符合下列标准:

连接法兰及安装尺寸如图7和表4、表5、表6所示。

表4 GB9119-2000

表5 GB9115.1-2000

表6 GB9119-2000

传感器的接地

传感器中,由于与介质流动相关的电压感应信号是非常微弱，因此，防止干扰就异常重要，其中最里要的一点就是要求接地良好，这不仅要求仪表要接地，而且也包括管内介质要良好接地。

1.接地环形式

1)接地法兰

材料：1Cr18Ni9Ti

厚度：3mm

2)进口保护法兰(DN65~DN1600软橡胶、聚氨酯衬里可选)

材料1Cr18Ni9Ti

厚度:3mm

2.接地方式

刮刀电极的选择

在测量容易发生污垢和产生附着物的流体，如浆液，污水等介质时，电极表面往往有污垢附盖，使仪表输出发生摆动和漂移，严重时无法测量.此时.便要对电极进行清洗.本仪表采用机械清除法，用不锈钢制成一把带有细轴的刮刀.通过空心电极把刮刀引出.细轴和空心电极之间采用机械密封以防止介质外流(见下图),于是组成了机械刮除器.当打开表体电极外盖.转动细轴时.刮刀紧贴电平面转动.刮除污垢.这种刮刀器可以手动，也可以用马达驱动细轴自动刮除.本仪表采用手动法.带刮刀电极的电磁口径从DN80开始.电极采用316L不锈钢。使刮刀式电磁流量计输出精确的检测信号。

电磁流量转换器

电磁流量转换器采用微处理器技术,多种语言显示测量参数。它可以采取一休型和分离型两种安装形式其特点：

☆可编程频率低频矩形方波励磁，提高了流量测量的稳定性.功率消耗低；

☆采用16位单片微处理器.运算速度快，精度高；

☆全数字化处理.抗干扰能力强:测量可靠、精度高。流量测量范围度可达1500: 1；

☆开关电源.适用电源电压变化范围大.抗EMC性能好；

☆中、英、意菜单操作.使用方便.操作简单.易懂易学；

☆高清晰度背光LCD显示；

☆具有双向流量测量功能.能显示正向流量、反向流量，内部具有三个积算器可分别显示正☆向累积量、反向累积量及差值积算量；

☆向传感器提供恒流励磁电流:可与不同类型的电磁流量传感器配套使用；

☆多功能智能转换器，具有自检与自诊断功能；

☆断电时，EEPROM可保护设定参数和积算值；

☆具有分离型和一休型结构。

☆具有RS485, Mod-bus, HART，Profibus-DP等多种通讯方式；

☆报警功能编程自定义输出；

☆带有输入控制功能，可实现远程对仪表的瞬时流量清零、累计流量置零、流量保持功能控制；

☆带有传感器及转换器的检查接口，可实现电磁流量计不拆卸惰况下.检测传感器和转换器.☆通过选用电磁流量计测试箱来实现电磁流量计在线标定功能；

☆自带输出端口测试功能，可按量程的0%, 25%, 50%, 75%, 99%模拟输出电流端口和数字输出端口。

☆脉冲宽度及脉冲当量数值可由用户设置。

技术数据：

正常工作条件

环境温度：-25~+55℃

相对湿度：5%~90%

供电电源：220VAC/50Hz或DC24V

功率：小于20VA

准确度：±0.2%、±0.3%、±0.5%

重复性误差：测量值得0.07%、0.1%、0.17%

电流输出：电流输出信号：全隔离4~20mA。

负载电阻：0~750Ω。

基本误差：在上述测量基本误差基础上加±10μA。

频率与脉冲输出

频率输出:正向和反向流量输出.输出频率上限可在1-5000Hz内设定。带光电隔离的晶休管集电极开路输出。外接电源不大于30V.导通时集电极电流为250 mA.

脉冲输出:正向和反向流量输出，输出脉冲上限可达每秒15000个脉冲。脉冲宽度为25ms.带光电隔离的晶休管集电极开路输出。外接电源不大于30V,导通时集电极电流为250mA.通过内置上拉电阻.频率输出和脉冲输出可使用内部24V电源。导通时集电极电流为2.3mA.

显示

简休中文/繁休中文/英文/意大利文显示，流量(瞬时流量)5位，总量(累积流量)10位。

报警输出

两路带光电隔离的晶体管集电极开路报警输出。外接电源不大于30V，导通时集电极电流为250mA。可报警故障状态:空管报警、摸拟量超量程报警、励磁报警、负向流量报警、电源故障报警、增益异常报警、上限报警、下限报警、累积流量溢出报警。

通讯方式

RS485串行通讯输出.具有防雷击保护。还可根据用户的要求提供Mod-bus通讯、HART通讯、Profibus-DP通讯。

阻尼时间

2-100s.

隔离

模拟输出、(频率)脉冲输出、报警输出与大地之间绝缘电压不低于500V.

输入控制

带输入控制功能仪表。可以实现以下功能:

对仪表的累积流量置零(正、负、净累积流量可单独进行清零)

瞬时流量置零

流量保持(用于稳定的过程控制方式)

键盘与显示如图所示