概述：
 

　　電磁流量計^[8]是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現數字勵磁，同時在電磁流量計上采用CAN現場總線，屬國內*，技術達到國內水平。
 

　　電磁流量計特別設計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。另外我們*設計4-6多電極結構，進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環，減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。
 

　　電磁流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調節和控制用，現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
 

　　采用電磁感應原理測量介質流體流速的電磁流量計（見流量測量儀表）。它在管道的兩側加一個磁場，被測介質流過管道就切割磁力線，在兩個檢測電極上產生感應電勢（見圖），其大小正比于流體的運動速度。電磁流量計的特點是沒有可動部件和凸出于流體中的零件,具有很高的可靠性，可以用于測量酸、堿、鹽溶液、煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質的流量。電磁流量計密封性能好，還可用于自來水和地下水道系統。而且測量過程不與流體接觸，適于制藥、生物化學和食品工業。這種流量計還可檢測血液流量。它的量程比約為100:1，精度一般為1％，高精度電磁流量計可達0.1％（均方誤差）。由于這種傳感器必須保持管道內電阻和測量電路阻抗之間有一定比例關系，因此在制造上有一定困難。當被測介質的電導率約為10歐姆·厘米時就開始產生困難，電導率更低時就產生原理性困難。當電導率為10歐姆·厘米時，就達到導電介質和電介質之間的“分界線”，熱噪聲電平隨內阻的增大而顯著增加。
 

　　電磁流量計是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表，所以在設計產品結構、選材、制定工藝、生產裝配和出廠測試等過程中每一個環節我們都非常細致講究，還自行設計了一套中國的，于電磁流量計的生產設備和流量實流標定裝置，從而在軟件和硬件上都能切實保證產品長期的高質量。電磁流量計特別設計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。另外我們*設計4-6多電極結構，進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環，減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。
 

　　電磁流量計的工作原理
 

　　電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中，測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時，則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯（橡膠，特氟隆等）實現與流體和測量電極的電磁隔離。

 

電磁流量計特點

　　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系，因此測量精度高。
 

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

　　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。
 

　　傳感器部分只有內襯和電極與被測液體接觸，只要合理選擇電極和內襯材料，即可耐腐蝕和耐磨損。
 

　　LDE轉換器采用的單片機（MCU）和表面貼裝技術（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩定，參數設定方便。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。
 

　　雙向測量系統，可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產工藝和材料，確保產品的性能在長時候內保持穩定。
 

　　電磁流量計分類:^[4]分體型電磁流量計,一體型電磁流量計
 

　　分體型電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現數字勵磁，同時在電磁流量計上采用CAN現場總線，屬國內*，技術達到國內水平。
 

　　分體型電磁流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調節和控制用，現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
 

　　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。
 

　　性能特點
 

　　儀表結構簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。
 

　　無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現象。
 

　　無機械慣性，響應快速，穩定性好，可應用于自動檢測、調節和程控系統。
 

　　測量精度不受被測介質的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數的影響。
 

　　采用聚四氟乙烯或橡膠材質襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應不同介質的需要。
 

　　備有管道式、插入式等多種流量計型號。
 

　　采用EEPROM存貯器，測量運算數據存貯保護安全可靠。
 

　　具備一體化和分離型兩種型式。
 

　　高清晰度LCD背光顯示。
 

　　一體型電磁流量計是根據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，目前已廣泛地應用于工業上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環保、給排水等行業，與計算機配套可實現系統控制。
 

　　特點：
 

　　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的溫度、粘度、密度以及導電率（在一定范圍內）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的平均流速成正比，而與軸對稱的流動狀態（層流或紊流）無關。
 

　　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換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠距離傳送。
 

　　電磁流量計技術參數

 

　　 一般工業用電磁流量計^[6]被測介質流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，zui低流速應不小于0.2m/s，zui高應不大于 8m/s。若介質中含有固體顆粒，常用流速應小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。
 

量程范圍確認

　　在量程Q已確定的條件下，即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小，其值由下式計算：
 

　　Q=πD2V/4
 

　　Q:流量（㎡/h） D:管道內徑 V：流速（m/h）
 

　　電磁流量計的量程Q應大于預計的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜
 

　　電磁流量計簡單說是由流量傳感器^[2]變送器組成的。
 

　　流量傳感器是把流過管道內的導電液體的體積流量轉換為線性電信號。其轉換原理就是的法拉第電磁感應定律，即導體通過磁場，切割電磁線，產生電動勢。流量傳感器的磁場是通過勵磁實現的，分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁。現在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。
 

　　變送器是由勵磁電路、信號濾波放大電路、A/D采樣電路、微處理器電路、D/A電路、變送電路等組成。
 

　　電磁流量計的安裝要求是一定要安裝在管路的zui低點或者管路的垂直段，但是一定是在滿管的情況下，對直管段要求是前5D后3D，這樣才能保證電磁流量計的使用和對精度的要求。
 

　　電磁流量計安裝環境要求
 

　　一、傳感器安裝環境的選擇
 

　　電磁流量傳感器外殼防護等級一般是IP65（GB4208外殼防護等級——防塵防碰水級），其安裝場所的選擇請參閱 第五章第五節。安裝環境的主要要求是：
 

　　（1）傳感器應安裝在干燥通風的地方，避免潮濕、容易積水受淹的場所，還應盡量避免陽光直射和雨水直接淋澆。
 

　　（2）應盡可能避免安裝在周圍環境溫度過高的地方。一體型結構的電磁流量計還受制于電子元器件環境溫度，要低些。
 

　　（3）安裝傳感器的管道上應無較強的漏電流，應盡可能地遠離有強電磁場的設備，如大機電、大變壓器等，以免引起電磁場干擾；
 

　　（4）安裝傳感器的管道或地面不應有強烈的震動，特別是一體型儀表；
 

　　（5）安裝傳感器的地點要考慮工作人員現場維修的空間。
 

　　二、轉換器安裝環境的選擇
 

　　轉換器作為現場指示用的現場安裝儀表，它的安裝場所一般應選擇：
 

　　周圍環境溫度在－10～45℃間；
 

　　空氣的相對濕度≤85％；
 

　　安裝地點無強烈震動；
 

　　周圍空氣不含有腐蝕性氣體；
 

　　轉換器應盡量安裝在室內。安裝在室外時，還應采取防日曬雨淋的措施。
 

　　正確選型：
 

　　儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作，據有關資料表明，儀表在實際應用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型和錯誤的安裝而造成的,，特別注意。
 

　　·收集數據
 

　　① 被測流體名稱；
 

　　② zui大流量、zui小流量；
 

　　③ zui高工作壓力；
 

　　④ zui高溫度、zui低溫度。
 

　　·被測流體必須具備一定的導電性，導電率≥5uS/cm。
 

　　·zui大流量和zui小流量，必須符合下表中的數。（擴展流程范圍0.1～15m/s）
 

　　電磁流量計^[7]產品特點：
1、 高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單，使用方便、操作簡單;
 

　　2、 能測量導電液體或固液兩相流的流量，管道無附加壓力損失；
 

　　3、 結構簡單、安裝使用方便、測量精度高、工作可靠；
 

　　4、 測量結果不受被測液體的壓力、溫度、密度、粘度等物理參數影響，適用范圍廣；
 

　　5、 具有雙向流量測量功能，能顯示正、反向流量，并具備雙向電流、頻率輸出，分別記錄、保存；
 

　　6、 具備上下限設定和報警功能，用戶可自行設定上下限值超*有報警指示，并具備輸出接口；
 

　　7、 具有故障自診斷功能，當勵磁線圈開路時，能自動報警并顯示，可以判別傳感器是否空管；
 

　　8、 具有4-20毫安電流信號輸出和流量脈沖信號輸出；
 

　　9、 可選RS485RS232HART通訊輸出接口，可直接與上位機或二次儀表聯網遠傳顯示數據；
 

　　10、采用EEPROM數據存儲技術，具備歷史數據的 存儲與查詢功能；
 

　　11、公稱通徑DN15～DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇；
 

　　12、轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩定、度高。流量范圍度可達1500：1；
 

　　13、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型及高壓型和防爆型
 

　　防護等級
 

　　按照國家標準GB4208-84和電工委員會標準IEC529-76關于外殼防護等級的標準為：
 

　　·IP65：防噴水型，允許水從任何方向對傳感器噴水，噴水壓力為30kPa，出水量為2.5L/s，距離為3m。
 

　　·IP68：潛水型，長期工作在水中。
 

　　防護等級應根據實際情況來選擇，傳感器裝在地面以下，經常受水淹的，應選用IP68，傳感器安裝在地面以上，應選用IP65。
 

　　附加功能
 

　　LDE型^[3]的基本型已帶顯示、輸 出4～20mA和0～1kHz報警等功能，可根據實際情況加選其他附加功能。
 

　　·分體安裝：傳感器需安裝在地面以下或 其他原因，應選擇分體安裝方式。
 

　　·RS-485通訊 需傳感器和其他設備通訊，則需選 用RS-485通訊功能。
 

　　2.測量范圍的選擇
 

與國外其他同類產品相比

　　LDE型智能電磁流量計采用帶背光寬溫點陣型液晶顯示器，所有顯示都是中文，功能多而實用，特別方便使用者操作，減少不必要的麻煩和錯誤。
 

　　交貨快，成本低，維修方便。
 

　　與國內其他同類產品相比：
 

　　LDE型智能電磁流量計是我公司采用全智能化原理設計的，與原來國內一些企業生產的老式或假式智能化的電磁流量計在計量精度，功能，可靠性以及使用壽命上有非常大區別。
 

　　電磁流量計的使用壽命應該是在10-20年以上，所以我們在設計時就充分考慮廠到這一點，從傳感器到轉換器的每一個細節我們都非常仔細，從設計，選材，工藝，生產，測試等每一個環節我們都非常講究，自行設計定制國內目前的與電磁流量計的生產流水線，切實保證產品的長期質量。
 

　　插入式電磁流量計由插入式電磁流量傳感器（簡稱傳感器）和電磁流量轉換器（簡稱轉換器）配套組成（簡稱流量計）。是用來測量管道內各種導電液體體積流量的儀表。插入式電磁流量計用來測量自來水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業、水利等部門的導電流體流量，亦可測量酸、堿、鹽等腐蝕性導電液體。特點：
 

　　1、耐腐蝕全不銹鋼材質
 

　　2、ABS全模具生產探頭
 

　　3、結構簡單、牢固、無活動部件，使用壽命長：
 

　　4、測量可靠，抗*力強；
 

　　5、體積小、重量輕、安裝方便、維護量小；
 

　　6、測量范圍大，測量不受溫度、密度、壓力、粘度、導電率等變化的影響;
 

　　7、壓力損失為零；
 

　　8、能夠在不斷流的情況下進行安裝、拆卸，為用戶的檢修帶來了方便。
 

　　9、較一般電磁流量計的制造成本和安裝費用低，特別適合大中徑管道流量測量。
 

　　選擇電磁流量計所需要的參數：
 

　　1、管道的口徑
 

　　2、被測介質的名稱（一定要是導電的液體）
 

　　3、被測介質的工作壓力
 

　　4、被測介質的工作溫度
 

　　5、被測介質的工作流量
 

　　6、是否帶輸出及通訊
 

　　電磁流量計對安裝場所有以下要求：
 

　　1測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時，要裝在反應充分完成段的下游;盡量滿足前后直管段分別不小于5D和2D;
 

　　2易于實現傳感器單獨接地的場所;
 

　　3盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體;
 

　　4盡可能避免測量管內變成負壓;
 

　　5避免附近有大電機、大變壓器等，以免引起電磁場干擾;
 

　　6選擇震動小的場所，特別對一體型儀表;
 

　　7盡可能避免受陽光直照

 

電磁流量計的安裝建議

　　電磁流量計的測量原理不依賴流量的特性，如果管路內有一定的湍流與漩渦產生在非測量區內（如：彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥）則與測量無關。如果在測量區內有穩態的渦流則會影響測量的穩定性和測量的精度，這時則應采取一些措施以穩定流速分布：
 

　　a. 增加前后直管段的長度；
 

　　b. 采用一個流量穩定器；
 

　　c. 減少測量點的截面。
 

安裝條件

　　上游直管段＞10×DN
 

　　下游直管段＞5×DN
 

　　DN=傳感器公稱口徑

 

電磁流量計常見故障分析

　　1、調試期故障
 

　　調試期待故障一般出現在儀表安裝調試階段，一經排除，在以后相同條件下不會再出現。常見的調試期故障通常由安裝不妥、環境干擾以及流體特性影響等原因引起。
 

　　1）安裝方面
 

　　通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系zui高點；或安裝在自上而下的垂直管上，可能出現排空；或傳感器后無背壓，流體直接排入大氣而形成測量管內非滿管。
 

　　2）環境方面
 

　　通常主要是管道雜散電流干擾，空間強電磁波干擾，大型電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨接地保護就可獲得滿意結果，但如遇到強大的雜散電流（如電解車間管道，有時在兩電極上感應的交流電勢峰值Vpp可高達1V），尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。空間電磁波干擾一般經信號電纜引入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護。
 

　　3）流體方面
 

　　被測液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計的正常工作，但隨著氣泡的增大，儀
 

　　表輸出信號會出現波動，若氣泡大到足以遮蓋整個電極表面時，隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現更大的波動。
 

　　低頻方波勵磁的電磁流量計測量固體含量過多漿液時，也將產生漿液噪聲，使輸出信號產生波動。
 

　　測量混合介質時，如果在混合未均勻前就進入流量傳感進行測量，也將使輸出信號產生波動。
 

　　電極材料與被測介質選配不當，也將由于化學作用或極化現象而影響正常測量。應根據儀表選用或有關手冊正確選配電極材料。
 

　　2. 運行期故障
 

　　運行期故障是電磁流量計經調試并正常運行一段時期后出現的故障，常見的運行期故障一般由流量傳感器內壁附著層、雷電打擊以及環境條件變化等因素引起。
 

　　1）傳感器內壁附著層
 

　　由于電磁流量計常用來測量臟污流體，運行一段時間后，常會在傳感器內壁積聚附著層而產生故障。這些故障往往是由于附著層的電導率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層，則電極回路將出現斷路，儀表不能正常工作；若附著層電導率顯著高于流體電導率，則電極回路將出現短路，
 

　　儀表也不能正常工作。所以，應及時清除電磁流量計測量管內的附著結垢層。
 

　　2）雷電打擊
 

　　雷擊容易在儀表線路中感應出高電壓和浪涌電流，使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉換器之間的流量信號線等途徑引入，尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。
 

　　3）環境條件變化
 

　　在調試期間由于環境條件尚好（例如沒有干擾源），流量計工作正常，此時往往容易疏忽安裝條件（例如接地并不怎么良好）。在這種情況下，一旦環境條件變化，運行期間出現新的干擾源（如在流量計附近管道上進行電焊，附近安裝上大型變壓器等），就會*表的正常工作，流量計的輸出輸出信號就會出現波動。
 

安徽康盛電氣集團有限公司

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