1、概述 插入式智能電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是一種電磁感應(yīng)式流量儀表，依據(jù)JB/T9248-1999《電磁流量計(jì)》設(shè)計(jì)，適用于電導(dǎo)率大于5μs/cm導(dǎo)電液體的流量計(jì)算；公稱通徑范圍為10mm至3000mm，是集智能化、小型輕量一體化、多功能、高精度、高可靠性為一體的系列電磁流量計(jì)產(chǎn)品。它由傳感器和智能轉(zhuǎn)換器兩部分組成。
電磁流量計(jì)有著廣泛的用途，在滿足現(xiàn)場監(jiān)測顯示的同時(shí)可輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(4-20mA)或脈沖信號，符合HART通訊協(xié)議，供記錄、調(diào)節(jié)、控制用；可關(guān)泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、輕紡、冶金、礦山、醫(yī)藥、造紙、給水、食品、制糖、釀造等行業(yè)工藝管道內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量計(jì)量；除測量一般導(dǎo)電液體外，根據(jù)用戶特殊需要，還可測量導(dǎo)電的液固兩相流，高黏度液體及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等液體的流量。
2、結(jié)構(gòu)
2.1 傳感器
傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。
（1）測量導(dǎo)管：由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成，為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體。
（2）測量電極：安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁，與軸流方向垂直，使測量液體產(chǎn)生信號的一對電極。
（3）勵磁線圈：在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個(gè)勵磁線圈。
（4）鐵芯和磁軛：將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體，并構(gòu)成磁回路。
（5）殼體：儀表外包裝。
2.2 轉(zhuǎn)換器：
即為智能二次表，其將流量信號放大處理¾單片機(jī)運(yùn)算后，可顯示流量、累計(jì)量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流體流量的計(jì)量或控制。
2.3 產(chǎn)品組裝形式：
其分為一體型和分體型兩種形式。
（1）一體型：傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝。
（2）分體型：傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝，通過連接電纜形成流量計(jì)量系統(tǒng)。
3、功能特點(diǎn)
★ 適合于所有導(dǎo)電率大于5μs/cm的液體流量檢測。導(dǎo)電率的變化不影響性能的改變。
★ 流量計(jì)具有長期的高測量精度，實(shí)際上不受流體物理特性的影響，測量準(zhǔn)確度可達(dá)0.5級，0.3級。
★ 流量計(jì)無機(jī)械可動部件，平時(shí)無需維護(hù)。
★ 投運(yùn)方便，流量計(jì)按0～10m/s范圍自動設(shè)定，無需更改測量量程。
★ 由于所有與被測介質(zhì)接觸的部件，均具有良好的抗腐蝕性和耐磨性，所以適用范圍廣。
★ 在測量含有油脂的介質(zhì)或能在電極表面沉積覆蓋一層非導(dǎo)電的介質(zhì)時(shí)，可選用可調(diào)換（擦洗）式電極。
★ 流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器和傳感器有一體型和分體型兩種安裝方式。
★ 轉(zhuǎn)換器采用先進(jìn)的勵磁算法。
★ 采用高效率、高穩(wěn)定度、自行設(shè)計(jì)的寬輸入范圍多組全隔離開關(guān)電源模式（DC：18V-36V，AC：85V-265V）
★ 設(shè)計(jì)有豐富的輸出接口，使用極為方便。
a) 4-20mA電流量輸出； b) 1K或2K可選擇的頻率輸出；c) 可設(shè)置脈沖量輸出； d) 可設(shè)置累計(jì)閥值輸出； e) RS485接口；
★ 具有轉(zhuǎn)換器本機(jī)自檢功能
★ 大屏幕中文高清晰度LCD背光顯示
★ 斷電時(shí)，EEPROM可保護(hù)設(shè)定參數(shù)和累積值；
★ 中文界面友好，操作方便；
★ 提供傳感器非線性修正功能；
4、工作原理 插入式智能電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)的工作原理基于法蘭第電磁感應(yīng)法律。當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體在磁場場內(nèi)運(yùn)動時(shí)，在與磁場方向、運(yùn)動方向相互垂直方向的導(dǎo)體兩端，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。電動勢的大小與導(dǎo)體運(yùn)動速度和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比。
如圖4.1，當(dāng)導(dǎo)電流體以平均流速V（m/s）通過裝有一對測量電極的一根內(nèi)徑為D（m）的絕緣導(dǎo)管內(nèi)流動時(shí)，該管道處于一個(gè)均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（T）的磁場中，那么在一對電極上就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E（V），它的方向垂直于磁場和流體的方向。
法À第電磁感應(yīng)定律為：E=B•D•V （1）
流量的體積流量為：
（2）
由公式（1）和（2）可得到：
（m3/h) （3）
因此電動勢可表示為：
（4）
當(dāng)B是一個(gè)常數(shù)時(shí)，對某一個(gè)固定的口徑D也是一個(gè)已知數(shù)，公式（3）中=
K（常數(shù)），則公式（3）可改寫為： QV=K•E （m3/h) （5）
從公式（5）可以看出，流量QV與電動勢E成正比。
上述公式中: E 感應(yīng)電勢；D 測量管內(nèi)徑；B 磁感應(yīng)強(qiáng)度；V 平均流速；K 與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)。
圖4.1 電磁流量計(jì)工作原理
5、主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)
| 分類 | 管道式 | 衛(wèi)生型 | 插入式 |
| 測量液體 | 導(dǎo)電液體 | ||
| 精度 | ±0.5％ | ±0.5％ | ±1.5％ |
| 流體溫度 | -25℃～130℃ | -25℃～130℃ | -25℃～130℃ |
| 導(dǎo)電率 | ≥5μs/cm（軟化水需≥20μs/cm） | ||
| 口徑范圍 | 3～2200 | 3～125 | 300～3000 |
| 工作壓力 | 0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、其他 | ||
| 流速范圍 | 0.5～10m/s | ||
| 流動方向 | 正/反 | ||
| 電極材料 | 316L/哈氏合金C2/鉭/鈦/鉑銥/其他 | ||
| 襯里材料 | 橡膠/塑料（PO）/F4 | F4 | F4 |
| 電極形式 | 標(biāo)準(zhǔn) | ||
| 電極數(shù)量 | 兩對（測量，接地） | 一對（測量） | |
| 測量管材質(zhì) | 碳鋼/不銹鋼/特殊指l定 | ||
| 防護(hù)等級 | IP65/IP68（分體式） | ||
| 電源 | 220V AC 或24V DC或電池供電 | ||
| 信號輸出 | 4～20mA/頻率 | ||
| 防爆形式 | 非隔爆型/隔爆型 | ||
| 結(jié)構(gòu)形式 | 一體型/分體型 | ||
| 工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度-25～60℃ 濕度5％～90％ | ||
6、轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)電路
電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器向電磁流量傳感器勵磁線圈提供穩(wěn)定的勵磁電流，前置放大器將傳感器感應(yīng)的電動勢放大、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號或頻率信號，便于流量的顯示、控制與調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。
6.1 轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)
