工作原理
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測(cè)流量范圍大。zui大流量與zui小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，zui大可達(dá)3m，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性，精確度較高，可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí)，也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定，感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定：
Ex=BDv-----------------式（1）
式中Ex—感應(yīng)電勢(shì)，V；
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度，T
D—管道內(nèi)徑，m
v—液體的平均流速，m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD2）/4的乘積，將式（1）代入該式得：
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）
由上式可知，在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí)，被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極，就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex，測(cè)量此電勢(shì)的大小，就可求得體積流量。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出，數(shù)值大小與流速成正比例，其值為：
E=B·V·D·K
式中： E－感應(yīng)電勢(shì)；
K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)；
B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距；（測(cè)量管內(nèi)直徑）
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào)，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波等信號(hào)處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出，報(bào)警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。
特點(diǎn)
1、測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響；
2、測(cè)量管內(nèi)*流動(dòng)部件，無(wú)壓損，直管段要求較低。對(duì)漿液測(cè)量有*的適應(yīng)性；
3、合理選擇傳感器襯里和電極材料，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；
4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達(dá)150：1；
5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型；
6、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠；
7、流量計(jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個(gè)積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；
8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能；
9、測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系，因此測(cè)量精度高。
10、測(cè)量管道內(nèi)無(wú)阻流件，因此沒(méi)有附加的壓力損失；測(cè)量管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，因此傳感器壽命極長(zhǎng)。
11、由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)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(zhǎng)度為5倍的管道直徑。
12、轉(zhuǎn)換器采用的單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點(diǎn)穩(wěn)定，參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。
13、雙向測(cè)量系統(tǒng)，可測(cè)正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料，確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
—體型 | 分離型 |
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聚四氟乙烯（F4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) | 1、濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
聚全氟乙丙烯（F46) | 同F(xiàn)4，耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。 | 同上 |
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聚氟合乙烯（Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低，但成本也較低。 | 80℃ |
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聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 80℃ 120℃ (需特殊訂貨) | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 | |
聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。 2、耐腐蝕性能較差。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿 | |
電極的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及，市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
哈氏合金B(yǎng) | 對(duì)沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如：Fc＋、Cu＋下或含其他氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕，但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc＋、Cu＋)時(shí)，則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐一化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。 |
鉑／鈦合金 | 幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無(wú)腐蝕性，強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
注： 由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇，必要時(shí)應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)。 | |
選型表
型號(hào) | 口徑 |
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ABGYD | 15~2600 |
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| 代號(hào) | 安裝形式 |
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| Y | 一體式 |
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| F | 分體式 |
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| 代號(hào) | 轉(zhuǎn)換器型號(hào) | |||||
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| ZA | 圓形 | |||||
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| ZB | 方形 | |||||
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| 代號(hào) | 輸出信號(hào) | ||||
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| I.4 | 4~20mA | ||||
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| f | 頻率 1KHz | ||||
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| Rs | 串行通訊（485） | ||||
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| C | 控制輸出 | ||||
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| 代號(hào) | 防爆要求 | |||
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| N | 無(wú)防爆 | |||
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| EX | 防爆（僅適用于分體式） | |||
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| 代號(hào) | 介質(zhì)溫度 | ||
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| T1 | ≤65℃ | ||
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| T2 | ≤120℃ | ||
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| T3 | ≤180℃(僅適用于分體式） | ||
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| 代號(hào) | 內(nèi)襯材質(zhì) | |
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| NE | 氯丁橡膠（≤65℃） | |
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| PTFE | 聚四氟乙烯（≤189℃） | |
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| PVC | 聚氯乙烯（≤70℃） | |
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| 代號(hào) | 電極材質(zhì) |
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| 316L | 不銹鋼 |
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| HC | 哈氏合金C |
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| HB | 哈氏合金B(yǎng) |
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| Ti | 鈦 |
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| Ta | 鉭 |
使用方法
電磁流量計(jì)有兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài)：自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
儀表通電時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。在自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下，電磁流量計(jì)自動(dòng)完成各測(cè)量功能并顯示相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，用戶使用四個(gè)面板鍵，完成儀表參數(shù)設(shè)置。
1、按鍵功能
1.1自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下鍵功能
下鍵：循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容；
上鍵：循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容；
復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)；
確認(rèn)鍵：返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)；
測(cè)量狀態(tài)下，LCD顯示器對(duì)比度的調(diào)節(jié)：小液晶是通過(guò)“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘；大液晶是通過(guò)調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.2參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能
下鍵：光標(biāo)處數(shù)字減1；
上鍵：光標(biāo)處數(shù)字加1；
復(fù)合鍵+下鍵：光標(biāo)左移；
復(fù)合鍵+上鍵：光標(biāo)右移；
確認(rèn)鍵：進(jìn)入/退出子菜單；
確認(rèn)鍵：在任意狀態(tài)下，連續(xù)按下兩秒鐘，返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)。
注：1.使用“復(fù)合鍵”時(shí)，應(yīng)先按下復(fù)合鍵再同時(shí)按住上“上鍵”或“下鍵”
2.在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，3分鐘內(nèi)沒(méi)有按鍵操作，儀表自動(dòng)返回測(cè)量狀態(tài)。
3.流量零點(diǎn)修正的流向選擇，可將光標(biāo)移至zui左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實(shí)際流向相反。
4.流量的單位選擇，可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)置”菜單的原顯示的流量單位下，然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要。
2、參數(shù)設(shè)置功能鍵操作
要進(jìn)行電磁流量計(jì)參數(shù)設(shè)定或修改，必須使流量計(jì)從測(cè)量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測(cè)量狀態(tài)下，按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼（0000），根據(jù)保密級(jí)別，按廠家提供的密碼對(duì)應(yīng)修改。再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”后，則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
智能型電磁流量計(jì)傳感器在工藝管道上的安裝
1.智能型電磁流量計(jì)測(cè)堵管在任何時(shí)刻必須*注滿介質(zhì)，不能在不滿管或空管的情況下正常工作。在介質(zhì)不滿管時(shí)，可采用抬高流量計(jì)后端出水管高度的方法使介質(zhì)滿管，避免不滿管及氣體附著在電極上。
2.管道內(nèi)有真空會(huì)損壞流量計(jì)的內(nèi)襯，需特別注意。
3.流動(dòng)的正方向應(yīng)與流量計(jì)上箭頭所指的正方向*。
4.智能型電磁流量計(jì)即可在直管道上安裝，也可以在水平或傾斜管道上安裝，但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。
5.對(duì)于液、固兩相流體，采用垂直安裝，使被測(cè)介質(zhì)自上而下流動(dòng)，可使流量計(jì)襯里磨損均勻，延長(zhǎng)使用壽命。
6.流量計(jì)在管道法蘭附近確保有足夠的空間，以便安裝和維護(hù)。
7.若測(cè)量管道有振動(dòng)，在流量計(jì)的兩側(cè)應(yīng)有固定的支座。
8.測(cè)量介質(zhì)為重污染液體的，在旁路管道安裝流量計(jì)本體，不中斷工藝運(yùn)行，即可排空與清流。
9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí)，連接法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊，否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯，用力矩扳手。
