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分体式电磁流量计
点击次数：646发布时间：2015/6/5 8:28:52
更新日期：2015/12/24 11:19:10
所 在 地：中国大陆
产品型号：
优质供应
详细内容
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，数值大小与流速成正比例，其值为：
E=B*V*D*K
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）
电磁流量计测量原理图
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波等信号处理后，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。
产品特点
1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;
2、测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低;
3、系列公称通径DN15～DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择;
4、转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1500：1;
5、转换器可与传感器组成一体型或分离型;
6、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠;
7、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量;可显示.庄、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART;
8、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能
安装注意点
分体式电磁流量计的传感器应垂直安装，并且流体自下而上流动，以满足固、液两项处于混合的状态。原因是如介质中有固体物（泥沙、小石子颗粒等）容易发生沉淀的情况。另外管路中有鱼和杂草的情况鱼在管路中的游动，会造成流量计输出的来回摆动；挂在电极附近的杂草的来回摆动也会引起流量计的输出不稳定。在流量计上游入口处设置金属滤网挡住鱼和杂草进入测量管内。
分体式电磁流量计防止负压的管路设置操作不当将引起传感器内产生负压。当同时关闭流量计上、下游的阀门，若流体的温度高于气温．冷却后收缩，使管内压力有形成负压的危险。负压造成衬里与金属导管剥离，引起电极泄漏。
在分体式电磁流量计附近加负压防止阀，打开阀门接通大气压，以防止在传感器内产生负压。分体式电磁流量计下游接有垂直管道时，若用流量传感器上游阀门来关闭或调节流量，传感器测量管内将形成负压。为了防止负压，需加背压或使用下游阀门来调节和关闭流量。
分体式电磁流量计适当的维护空间，大口径流量计往往安装在仪表井内，为了管道安装、接线、检查和维护的方便，需要留有适当的空间。为了观测、接线和维护的方便，仪表安装应距地面有一定的高度，以便于清洗、安装。
信号线选择
编辑本段
采用电磁感应原理测量介质流体流速的分体式电磁流量计，其传感器安装在测量管道上，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。
1.流量信号输出线：分体型转换器与传感器配套使用时，对被测流体电导率大于50μS/cm的情况，流量信号传输电缆可以使用型号为RVVP2×32/0.2的聚氯乙烯护套金属网屏蔽信号电缆。使用长度应不大于100m。信号线与传感器配套出厂。
2.励磁电流线：励磁电流线可采用二芯绝缘橡皮软电缆线，建议型号为YHZ－2×1mm2。励磁电流线的长度与信号电缆长度一致。当使用STT3200专用电缆时，励磁电缆与信号电缆合并为一根。
3.输出与电源线：分体式电磁流量计所有输出与电源线由用户根据实际情况自备。但请注意满足负载电流的要求。 注意：当接线端子旁边的DIP开关拨向ON的位置时，由转换器内部向隔离的OC门频率输出（PUL＋、PUL－）、报警输出（tjshl.com /ALM＋、ALM－）及状态控制（INSW）提供＋28V电源和10KΩ上拉电阻。因此，在使用频率输出与传感器配套试验时，可将DIP开关拨至ON，从PUL＋和PCOM接线引出频率信号。
选型要点
1 应用概况
电磁流量计应用领域广泛。大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相等难测流体或高要求场所，如测量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强腐蚀液以及钢铁工业高炉风口冷却水控制和监漏，长距离管道煤的水力输送的流量测量和控制。小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物工程等有卫生要求的场所。
2精度等级和功能
市场上通用型电磁流量计的性能有较大差别，有些精度高、功能多，有些精度低、功能简单。精度高的仪表基本误差为（±0.5%～±1%）R，精度低的仪表则为（±1.5%～±2.5%）FS，两者价格相差1～2倍。因此测量精度要求不很高的场所（例如非贸易核算仅以控制为目的，只要求高可靠性和优良重复性的场所）选用高精度仪表在经济上是不合算的。
有些型号仪表声称有更高的精确度，基本误差仅（±0.2%～±0.3%）R，但有严格的安装要求和参比条件，例如环境温度20～22℃，前后置直管段长度要求分别大于10D,3D（通常为5D,2D）甚至提出流量传感器要与前后置直管组成一体在流量标准装置上作实流校准，以减少夹装不善的影响。因此在多种型号选择比较时不要单纯只看高指标，要详细阅读制造厂样本或说明书做综合分析。
市场上电磁流量计的功能差别也很大，简单的就只是测量单向流量，只输出模拟信号带动后位仪表；多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片（ASIC），以连接HART协议系统、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。
3流速、满度流量、范围度和口径
选定仪表口径不一定与管径相同，应视流量而定。流程工业输送水等粘度不同的液体，管道流速一般是经济流速1.5～3m/s。电磁流量计用在这样的管道上，传感器口径与管径相同即可。
电磁流量计满度流量时液体流速可在1～10m/s范围内选用，范围是比较宽的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建议不超过5m/s，除非衬里材料能承受液流冲刷，实际应用很少超过7m/s，超过10m/s则更为罕见。满度流量的流速下限一般为1m/s，有些型号仪表则为0.5m/s。有些新建工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系，从测量精度角度考虑，仪表口径应改用小于管径，以异径管连接之。
用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速不低于2m/s，提高到3～4m/s或以上，起到自清扫、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体，常用流速应低于2～3m/s ，以降低对衬里和电极的磨损。
在测量接近阈值的低电导液体，尽可能选定较低流速（小于0.5～1m/s），因流速提高流动噪声会增加，而出现输出晃动现象。
电磁流量计的范围度是比较大的，通常不低于20，带有量程自动切换功能的仪表，可超过50～100。
国内可以提供的定型产品的口径从10mm到3000mm，随然实际应用还是以中小口径居多，但与大部分其他原理流量仪表（如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等）相比，大口径仪表占有较大比重。某企业近万台仪表中，50mm以下小口径、65～250mm中口径、300～900mm大口径、1000mm以上超大口径分别占37%、45%、15%和3%。
4液体电导率
使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的，不能低于阈值（即下限值）。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用，超过阈值即使变化也可以测量，示值误差变化不大，通用型电磁流量计的阈值在10-4～（5×10-6）S/cm之间，视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容，制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10-8S/cm的液体。
工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4～10-1S/cm之间，使用不存在问题，低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。表1列出若干液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低，认为不能使用，然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量测量。
表1 若干液体在20℃时的电导率
| 液体名称 电导率 | 液体名称 电导率 | 液体名称 电导率 |
| 石油 （3～5）×10-13 丙酮 （2～6）×10-8 纯水，高度蒸馏水4×10-8 苯 7.6×10-8 | 液氨 1.3×10-7 甲醇 (4.4～7.2)×10-7 饮用水 ≈10-4 海水 ≈4×10-2 | 硫酸（5%～99.4%）（2.1×10-1）～（8.5×10-3） 氨水（4%～30%） （1×10-3）～（2×10-4） 氢氧化钠（4%～50%）（1.6×10-1）～（8×10-2） 食盐水（2.5%） 2×10-1 |
根据使用经验，实际应用的液体电导率要比仪表制造厂规定的阈值至少大一个数量级。因为制造厂仪表规范规定的下限值是在各种使用条件较好状态下可测量的值。是受到一些使用条件限制，如电导率均匀性、连接信号线、外界噪声等，否则会出现输出晃动现象等。我们就多次遇到测量低度蒸馏水或去离子水，其电导率接近阈值5×10-6S/cm，使用时出现输出晃动。
5液体中含有混入物
混入成泡状流的微小气泡仍可正常工作，但测得的是含气泡体积的混合体积流量；如气体含量增加到形成弹（块）状流，因电极可能被气体盖住使电路瞬时断开，出现输出晃动甚至不能正常工作。
含有非铁磁性颗粒或纤维的固液双相流体同样可测得二相的体积流量。固体含量较高的流体，如钻井泥浆、钻探固井水泥浆、纸浆等实际上已属非牛顿流体。由于固体在载体液中一起流动，两者之间有滑动，速度上有差别，单相液体校验的仪表用于固液双相流体会产生附加误差。虽然还未见到电磁流量计应用于固液双相流体中固形物影响的系统实验报告，但国外有报告称固形物含量有14%时误差在3%范围以内；我国黄河水利委员会水利科学研究所的实验报告称，测量高沙含量水的流量，含沙量体积比17%～40%（沙中值粒径0.35mm），仪表测量误差小于3%。
在浆液内有较大颗粒擦过电极表面，在频率较低的矩形激磁的电磁流量计中会产生尖峰状浆液噪声，使流量信号不稳，就要选用较高频率的仪表或有较强抑制浆液噪声能力的仪表，也可选用市电交流激磁的仪表或双频激磁的仪表。
含有铁磁性物质的流体对通常的电磁流量计，因测量管内磁导率受铁磁体的不同含量而变化，会产生测量误差。但在磁路中置有磁通检测线圈补偿的电磁流量计，可减小混入铁磁体的影响。上海光华仪表厂在交流激磁仪表的实验报告中称，水中含有液固重量比约4：1，颗粒度≤0.15mm铁精矿石的矿浆，以80mm口径仪表作清水和浆液对比流量试验，通常的仪表示值变化7%～10%，装有磁通检测线圈的仪表，示值误差在±2%FS以内。
对含有矿石颗粒的矿浆应用，应注意对传感器衬里的磨损程度，测量管内径扩大会产生附加误差。这种场合应选用耐磨性较好的陶瓷衬里或聚氨酯橡胶衬里，同时建议传感器安装在垂直管道上，使管道磨损均匀，消除水平安装下半部局部磨损严重的缺点。也可以在传感器进口端加装喷嘴形护套，相对延长使用期。
6 附着和沉淀
测量易在管壁附着和沉淀物质的流体时，若附着的是比液体电导率高的导电物质，信号电势将被短路而不能工作，若是非导电层则首先应注意电极的污染，譬如选用不易附着尖形或半球形突出电极、可更换式电极、刮刀式清垢电极等。刮刀式电极可在传感器外定期手动刮出沉垢。国外产品曾有电极上装超声波换能器，以清除表面垢层，但现已少见。也有暂时断开测量电路，在电极简短时间内流过低压大电流，焚烧清除附着油脂类附着层。易产生附着的场所可提高流速以达到自清扫的目的，还可以采取较方便的易清洗的管道连接，可不拆卸清洗传感器。
非接触型电极 电磁流量计附着非导电膜层，仪表仍能工作，但若为高导电层则同样不能工作。
7 与流体接触零部件材料的选择
与流体接触的传感器零部件有衬里（或绝缘材料制成的测量管）、电极、接地环和密封垫片，其材料的耐腐蚀性、耐磨耗性和使用温度上限等影响仪表对流体的适应性。由于零部件少，形状简单，材料选择灵活，电磁流量传感器对流体的适应性强。
（1） 衬里材料（或直接与介质接触的测量管）
常用衬里材料有氟塑料、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶和陶瓷等。近年有采用高纯氧化铝999.7%AI2O3)陶瓷制成衬里的，但只限中小口径传感器。
氯丁橡胶和玻璃钢用于非腐蚀性或弱腐蚀性液体，如工业用水、废污水及弱酸碱，价格*为低廉。氟塑料具有优良的耐化学腐蚀性，但耐磨性差，不能用于测量矿浆液。氟塑料中*早应用的是聚四氟乙烯，因与测量管间仅靠压贴，无粘结力，不能用于负压管道，后开发各种改性品种，实现注塑成形，与测量管有较强结合力，可用于负压， 聚氨酯橡胶有极好的耐磨耗性，但耐酸碱的腐蚀性较差。它的耐磨性相当于天然橡胶的10倍，适用于煤浆、矿浆等；介质温度要低于40～60/70℃。氧化铝陶瓷有极好的耐磨耗性和对强酸碱的耐磨腐蚀性，耐磨性约为聚氨酯橡胶的10倍，适用于具有腐蚀性的矿浆；但性脆，安装夹紧时疏忽易碎，可用于较高温度（120～140/180℃）但要防止温度剧变，如通蒸汽灭菌，一般温度突变不能大于100℃，升温150℃ 要有10min时间。
（2） 电极和接地环材料
电极对测量介质的耐腐是选择材料首先考虑的因素，其次考虑是否会产生钝化等表面效应和所形成的噪声。
1）选择耐腐蚀材料 电磁流量计电极的耐腐蚀性要求很高，常用金属材料有含钼耐酸钢Icr18Ni12Mo2Ti，哈氏合金（耐蚀镍基合金）B、C、钛、钽、铂铱合金，几乎可覆盖全部化学液。此外还有适用于浆液等的低噪声电极，它们是导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极，或包覆这些材料的金属电极。在原则上电极材料的选择应从使用者借鉴该介质在其他设备的应用实际和以往的经验来确定。有时后要做必要的实验，如现场取液体样品在实验室做待用材料的腐蚀性试验。的实验是现场挂片，这是*接近实际应用条件的腐蚀性试验，可以得出比较可靠能否适用的结论。
2）避免电极表面效应 电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素，但有时候电极材料对被测介质有很好的耐腐蚀性，却不一定就是适用的材料，还要避免产生电极表面效应。
电极表面效应分为表面化学反应、电化学和极化现象以及电极的触媒作用三个方面。
化学反应效应如电极表面与被测介质接触后，形成钝化膜或氧化层。他们对耐腐蚀性能可能起到积极保护作用，但也有可能增加表面接触电阻。例如钽与水接触就会被氧化，生成绝缘层。
对于避免或减轻电极表面效应的介质－－－－－－电极材料匹配，还没有像腐蚀性那样有充足的资料可查，只有一些有限经验，尚待在实践中积累。
接地环连接在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两端，他们的耐腐蚀要求比电极低，充分有一定腐蚀，定期更换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。因体积大从经济上考虑较少采用钽铂等贵重金属。如金属工艺管道直接与流体接触就不需要接地环。
分体式电磁流量计选购方法介绍
方面的考虑因素如下：
1．仪表性能方面：精确度、重复性、线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号输出特性、响应时间等；
2．流体特性方面：流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨损、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数、比热容、电导率、声速、混相流、脉动流等；
3．环境条件方面：环境温度、湿度、安全性、电磁干扰等；
4．经济因素方面：购置费、安装费、维修费、校验费、使用寿命、运行费（能耗）、备品备件等。
选型步骤如下：
1．依据五个方面因素初选可用仪表类型
2．采用淘汰法在比较中选出2-3种类型，排出次序；
3．再次按五个方面进行仔细评比，*后淘汰至一种仪表类型。
选型能否成功很大程度上取决于选型人员对仪表性能质量和测量对象特性的确切了解。对于仪表性能质量方面应特别注意厂商的虚假宣传及误导成分。测量对象的确切了解非常重要，并非用户对自己的测量对象都有准确了解，许多选型的失败就是因为提供参数不准确所致。有些对象特性是需要经过深入调查才能搞清楚的。
