高频电磁流量计

一、仪表简介：
高频电磁流量计的测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。
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、主要组成部分：
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电磁流量计，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称为分离型电磁流计。防腐电磁流量计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。
四、应用范围：
高频电磁流量计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，现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。电磁流量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。

五、*优势：                                  
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、性能指标：
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，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、zui大功耗：≤10VA
七、量程范围确认：
一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，zui低流速应不小于0.2m/s，zui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）
电磁流量计的量程Q应大于预计的zui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。
八、电磁流量计结构形式：
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。

九、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zui大优点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
工业上使用的电磁流量计，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。

十、安装时的注意事项。
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*充满液体；
3、流量计前方zui少要有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*；
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、对直管段安装要求：
电磁流量计传感器对安装点的上下游直管段有一定的要求，否则会影响测量精度。
1、若传感器安装点的上游有渐缩管，传感器上游应有不小于15D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
2、若传感器安装点的上游有渐扩管，传感器上游应有不小于18D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
3、若传感器安装点的上游有90°弯头或下形接头，传感器上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
4、若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
5、若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于40D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
6、流量调节阀或压力调节阀尽量安装在传感器的下游5D以外，若必须安装在传感器的上游，传感器上游应有不小于50D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
特别注意
1、传感器安装点的上游较近处若装有阀门，不断地开关阀门，对传感器的使用寿命影响极大，非常容易对传感器造成*性损坏。
2、传感器尽量避免在架空的非常长的管道上安装传感器，这样时间一长，由于传感器的下垂非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏，若不得已安装时，必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。

十三、主要技术数据：
1、整机和传感器技术数据