分体式电磁流量计说明书/江苏中伟

一、仪表概述：
分体式电磁流量计由传感器和转换器组成，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。流量计传感器主要组成部分是：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。如水、污水、泥浆、纸浆、各种酸、碱、盐溶液、食品浆液等，广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域测量高温,高湿,不便观察的环境。
二、工作原理：
分体式电磁流量计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，数值大小与流量成正比例，其值为：E=KBVD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） 
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波用一系列的数字处理后，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。 

三、*优势：
1、流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。
2、测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。
3、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。
4、传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。
5、LD转换器采用先进的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零点稳定，参数设定方便。点击中文显示LCD，显示累积流量、瞬时流量、流速、流量百分比等。
6、测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和材料，确保产品的性能在长时间内保持稳定。
7、适用测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆以及食品方面的液体等。

四、流量计结构形式：
1、传感器：
传感器主要由测量导管、测量电极、励磁线圈、铁芯、磁轭和壳体组成。 
a、测量导管：由不锈钢导管、衬里和连接法兰组合而成，为被测液体现场工况测量的载体。  
b、测量电极：安装在测量导管内侧壁，与轴流方向垂直，使测量液体产生信号的一对电极。 
c、励磁线圈：在测量导管内产生磁场的上下两个励磁线圈。 
d、铁芯和磁轭：将励磁线圈产生的磁场导入液体，并构成磁回路。  
e、壳  体：仪表外包装。 
2、转换器：即为智能二次表，其将流量信号放大处理,单片机运算后，可显示流量、累计量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流体流量的计量或控制。
3、产品组装形式：其分为一体型和分体型两种形式。 
a、一体型：传感器和转换器一体安装。 
b、分体型：传感器和转化器分离安装，通过连接电缆形成流量计量系统。 
c、为适应不同介质测量的要求，传感器的衬里和电极材料可以有多种选择。
五、性能指标：
1、仪表精度：管道式0.5级、1.0级；插入式2.5级。
2、测量介质：电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体。
3、流速范围：0.2～8m/s。
4、工作压力：1.6MPa。
5、环境温度：-40℃～+50℃。
6、介质温度：聚四氟乙烯衬里≤180℃；橡胶材质衬里≤65℃。
7、防爆标志：ExmibdⅡBT4。
8、防爆证号：GYB01349。
9、外磁干扰：≤400A/m。
10、外壳防护：一体化型： IP65。
分 离 型： 传感器IP68（水下5米，于橡胶衬里）转换器IP65。
11、输出信号：4～20mA.DC，负载电阻0～750Ω。
12、通讯输出：RS485或CAN总线。
13、电气连接：M20×1.5内螺纹，φ10电缆孔。
14、电源电压：90～220V.AC、24±10%V.DC。
15、zui大功耗：≤10VA。
六、主要优缺点：
1、传感器结构简单，测量管内没有可动部件，也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失，是流量计中运行能耗zui低的流量仪表之一。
2、可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部*流动部件，与被测流体接触的只是测量管内衬和电极，其材料可根据被测流体的性质来选择。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬，可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；采用耐磨橡胶做内衬，就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
3、是一种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率（在一定范围）的影响。因此，电磁流量计只需经水标定后，就可心用来测量其它导电性液体的流量。
4、输出只与被测介质的平均流速成正比，而与对称分布下的流动状态（层流或湍流）无关。所以电磁流量计的量程范围极宽，其测量范围度可达100：1，有的甚至达1000：1的可运行流量范围。
5、无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，也可测量正反两个方向的流量。
6、口径范围极宽，从几个毫米一直到几米，而且国内已有口径达3m的实流校验设备，为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。
目前仍然存在的主要不足如下：
1、不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。
2、不能用来测量电导率很低的液体介质，如对石油制品或有机溶剂等介质，目前电磁流量计还无能为力。
3、普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制，不能用于测量高温介质；如未经特殊处理，也不能用于低温介质的测量，以防止测量管外结露（结霜）破坏绝缘。
4、电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。
七、安装环境的选择：
为了使变送器工作稳定，在选择安装环境时应注意以下几方面的要求：
1、尽量避免铁磁性物体及具体强电磁场的设备（如大电机、大变压器的等），以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信息。
2、应尽量安装在干燥通风之处，不宜在潮湿，易积水的地方安装。
3、应尽量避免日晒雨淋，避免环境温度高于45℃及相对湿度大于95.9%。
4、选择便于维修，活动方便的地方。
5、流量计应安装在水泵后端，决不能在抽吸侧安装；阀么应安装在流量计下游侧。

八、对直管段安装要求：
传感器对安装点的上下游直管段有一定的要求，否则会影响测量精度。
1、若传感器安装点的上游有渐缩管，传感器上游应有不小于15D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
2、若传感器安装点的上游有渐扩管，传感器上游应有不小于18D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
3、若传感器安装点的上游有90°弯头或下形接头，传感器上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
4、若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
5、若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于40D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
6、流量调节阀或压力调节阀尽量安装在传感器的下游5D以外，若必须安装在传感器的上游，传感器上游应有不小于50D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
特别注意
1、传感器安装点的上游较近处若装有阀门，不断地开关阀门，对传感器的使用寿命影响极大，非常容易对传感器造成*性损坏。
2、传感器尽量避免在架空的非常长的管道上安装传感器，这样时间一长，由于传感器的下垂非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏，若不得已安装时，必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
九、安装注意事项：
1、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。
2、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。
3、在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。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。
4、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。

十、故障排除：
在运行中会由于各种故障的发生会造成测量不准的现象，一般在运行中电磁流量计产生的故障大概可分为两类。一类为流量计本身故障，元器件损坏引发的故障；一类为外界条件的改变引起的故障，例如输出不稳定、流动无数次、误差过大等。下面介绍几种简单的故障排除办法：
a、输出不稳定：1.流场不稳；2.通过传感器的液体中含有气体、大固体块；3.电气连接虚接；4.接地不良；5.电极渗漏 解决方法：1.改造管道、或增加安装假传感器；2.正常现象；3.检查接线，接好线；4.接好地线；5.修理传感器。
b、液体流动无输出：1.与转换器之间的信号传输电缆两芯线接反；2.电源未接或接触不良；3.传感器仪表管道、外壳、端面有渗漏。解决办法：1.倒线头；2.接好电源、保持接触良好；3.修理传感器。
c、液体不流动有输出：1.与转换器之间信号传输电缆连接有断路；2.信号电缆到电极连接断路；3.电极表面沾污或沉积绝缘层；4.接地不良或断路。 解决方法：1.接好电缆线；2.打开传感器、重新接上；3.擦洗电极表面；4.接好地线。
d、误差过大：1.零点过高；2.未*充满液体；3.供电电源畸变过大；4.接地不良。 解决方法：1.重新调整零点；2.改善管道条件，传感器始终充满液体；3.改善供电电源条件，符合正常工作条件；4.接好地线。

十一、整机和传感器技术数据：

十二、转换器技术数据：

十三、衬里的选择：

十四、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择：

十五、电极的选择：

十六、如何正确选型：

仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，有关资料表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型或错误的安装而造成的，请特别注意。
1、收集数据：
①被测流体成份
②zui大流量、zui小流量
③zui高工作压力
④zui高温度、zui低温度
2、量程范围确认
一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，zui低流速应不小于0.2m/s，zui高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：
Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道内径 V：流速（m/h）
电磁流量计的量程Q应大于预计的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。