分體式電磁流量計說明書/江蘇中偉

一、儀表概述：
分體式電磁流量計由傳感器和轉換器組成，傳感器安裝在測量管道上，轉換器被安裝在離傳感器30米內或100米內的場合，兩者間由屏蔽電纜連接。流量計傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。如水、污水、泥漿、紙漿、各種酸、堿、鹽溶液、食品漿液等，廣泛應用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業以及環保、市政管理，水利建設等領域測量高溫,高濕,不便觀察的環境。
二、工作原理：
分體式電磁流量計根據法拉第電磁感應原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當導電液體沿測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產生感應電勢，此感應電勢由兩個檢測電極檢出，數值大小與流量成正比例，其值為：E=KBVD式中： 
E－感應電勢； 
K－與磁場分布及軸向長度有關的系數； 
B－磁感應強度； 
V－導電液體平均流速； 
D－電極間距；（測量管內直徑） 
傳感器將感應電勢E作為流量信號，傳送到轉換器，經放大，變換濾波用一系列的數字處理后，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4～20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協議。 

三、*優勢：
1、流量的測量不受流體的密度、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、LD轉換器采用先進的單片機（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。
6、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間內保持穩定。
7、適用測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量,如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿以及食品方面的液體等。

四、流量計結構形式：
1、傳感器：
傳感器主要由測量導管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。 
a、測量導管：由不銹鋼導管、襯里和連接法蘭組合而成，為被測液體現場工況測量的載體。  
b、測量電極：安裝在測量導管內側壁，與軸流方向垂直，使測量液體產生信號的一對電極。 
c、勵磁線圈：在測量導管內產生磁場的上下兩個勵磁線圈。 
d、鐵芯和磁軛：將勵磁線圈產生的磁場導入液體，并構成磁回路。  
e、殼  體：儀表外包裝。 
2、轉換器：即為智能二次表，其將流量信號放大處理,單片機運算后，可顯示流量、累計量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流體流量的計量或控制。
3、產品組裝形式：其分為一體型和分體型兩種形式。 
a、一體型：傳感器和轉換器一體安裝。 
b、分體型：傳感器和轉化器分離安裝，通過連接電纜形成流量計量系統。 
c、為適應不同介質測量的要求，傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。
五、性能指標：
1、儀表精度：管道式0.5級、1.0級；插入式2.5級。
2、測量介質：電導率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
3、流速范圍：0.2～8m/s。
4、工作壓力：1.6MPa。
5、環境溫度：-40℃～+50℃。
6、介質溫度：聚四氟乙烯襯里≤180℃；橡膠材質襯里≤65℃。
7、防爆標志：ExmibdⅡBT4。
8、防爆證號：GYB01349。
9、外磁干擾：≤400A/m。
10、外殼防護：一體化型： IP65。
分 離 型： 傳感器IP68（水下5米，于橡膠襯里）轉換器IP65。
11、輸出信號：4～20mA.DC，負載電阻0～750Ω。
12、通訊輸出：RS485或CAN總線。
13、電氣連接：M20×1.5內螺紋，φ10電纜孔。
14、電源電壓：90～220V.AC、24±10%V.DC。
15、zui大功耗：≤10VA。
六、主要優缺點：
1、傳感器結構簡單，測量管內沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運行能耗zui低的流量儀表之一。
2、可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部*流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極，其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質；采用耐磨橡膠做內襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3、是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率（在一定范圍）的影響。因此，電磁流量計只需經水標定后，就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4、輸出只與被測介質的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態（層流或湍流）無關。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達100：1，有的甚至達1000：1的可運行流量范圍。
5、無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。
6、口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備，為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。
目前仍然存在的主要不足如下：
1、不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2、不能用來測量電導率很低的液體介質，如對石油制品或有機溶劑等介質，目前電磁流量計還無能為力。
3、普通工業用電磁流量計由于測量管內襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質；如未經特殊處理，也不能用于低溫介質的測量，以防止測量管外結露（結霜）破壞絕緣。
4、電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
七、安裝環境的選擇：
為了使變送器工作穩定，在選擇安裝環境時應注意以下幾方面的要求：
1、盡量避免鐵磁性物體及具體強電磁場的設備（如大電機、大變壓器的等），以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。
2、應盡量安裝在干燥通風之處，不宜在潮濕，易積水的地方安裝。
3、應盡量避免日曬雨淋，避免環境溫度高于45℃及相對濕度大于95.9%。
4、選擇便于維修，活動方便的地方。
5、流量計應安裝在水泵后端，決不能在抽吸側安裝；閥么應安裝在流量計下游側。

八、對直管段安裝要求：
傳感器對安裝點的上下游直管段有一定的要求，否則會影響測量精度。
1、若傳感器安裝點的上游有漸縮管，傳感器上游應有不小于15D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
2、若傳感器安裝點的上游有漸擴管，傳感器上游應有不小于18D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
3、若傳感器安裝點的上游有90°彎頭或下形接頭，傳感器上游應有不小于20D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
4、若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
5、若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應有不小于40D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
6、流量調節閥或壓力調節閥盡量安裝在傳感器的下游5D以外，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游應有不小于50D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
特別注意
1、傳感器安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對傳感器的使用壽命影響極大，非常容易對傳感器造成*性損壞。
2、傳感器盡量避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器，這樣時間一長，由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。
九、安裝注意事項：
1、傳感器應垂直安裝，并且流體自下而上流動，以滿足固、液兩項處于混合的狀態。原因是如介質中有固體物（泥沙、小石子顆粒等）容易發生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動，會造成流量計輸出的來回擺動；掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計的輸出不穩定。在流量計上游入口處設置金屬濾網擋住魚和雜草進入測量管內。
2、防止負壓的管路設置操作不當將引起傳感器內產生負壓。當同時關閉流量計上、下游的閥門，若流體的溫度高于氣溫．冷卻后收縮，使管內壓力有形成負壓的危險。負壓造成襯里與金屬導管剝離，引起電極泄漏。
3、在流量計附近加負壓防止閥，打開閥門接通大氣壓，以防止在傳感器內產生負壓。流量計下游接有垂直管道時，若用流量傳感器上游閥門來關閉或調節流量，傳感器測量管內將形成負壓。為了防止負壓，需加背壓或使用下游閥門來調節和關閉流量。
4、適當的維護空間，大口徑流量計往往安裝在儀表井內，為了管道安裝、接線、檢查和維護的方便，需要留有適當的空間。為了觀測、接線和維護的方便，儀表安裝應距地面有一定的高度，以便于清洗、安裝。

十、故障排除：
在運行中會由于各種故障的發生會造成測量不準的現象，一般在運行中電磁流量計產生的故障大概可分為兩類。一類為流量計本身故障，元器件損壞引發的故障；一類為外界條件的改變引起的故障，例如輸出不穩定、流動無數次、誤差過大等。下面介紹幾種簡單的故障排除辦法：
a、輸出不穩定：1.流場不穩；2.通過傳感器的液體中含有氣體、大固體塊；3.電氣連接虛接；4.接地不良；5.電極滲漏 解決方法：1.改造管道、或增加安裝假傳感器；2.正?，F象；3.檢查接線，接好線；4.接好地線；5.修理傳感器。
b、液體流動無輸出：1.與轉換器之間的信號傳輸電纜兩芯線接反；2.電源未接或接觸不良；3.傳感器儀表管道、外殼、端面有滲漏。解決辦法：1.倒線頭；2.接好電源、保持接觸良好；3.修理傳感器。
c、液體不流動有輸出：1.與轉換器之間信號傳輸電纜連接有斷路；2.信號電纜到電極連接斷路；3.電極表面沾污或沉積絕緣層；4.接地不良或斷路。 解決方法：1.接好電纜線；2.打開傳感器、重新接上；3.擦洗電極表面；4.接好地線。
d、誤差過大：1.零點過高；2.未*充滿液體；3.供電電源畸變過大；4.接地不良。 解決方法：1.重新調整零點；2.改善管道條件，傳感器始終充滿液體；3.改善供電電源條件，符合正常工作條件；4.接好地線。

十一、整機和傳感器技術數據：

十二、轉換器技術數據：

十三、襯里的選擇：

十四、進口保護法蘭和接地法蘭(或接地環)的選擇：

十五、電極的選擇：

十六、如何正確選型：

儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作，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或錯誤的安裝而造成的，請特別注意。
1、收集數據：
①被測流體成份
②zui大流量、zui小流量
③zui高工作壓力
④zui高溫度、zui低溫度
2、量程范圍確認
一般工業用電磁流量計被測介質流速以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。
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。