一、電磁流量計(jì)概述

    電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉 電磁感應(yīng)定律工作的，用來測量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕

液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、 、食品等工業(yè)部門及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。

 二、電磁流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)        

·電磁流量計(jì)采用當(dāng)代電磁流量計(jì)很新技術(shù)制造，具有以下特點(diǎn)：

·測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，線性測量原理能實(shí)現(xiàn)高精確度測量； 

·測量管內(nèi)無阻流件，壓損極小，直管段要求低； 

·公稱通徑DN10-DN2200覆蓋范圍寬，襯里和電極有多種選擇，能滿足測量多種導(dǎo)電流體的要求； 

·轉(zhuǎn)換器采用可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量的穩(wěn)定性，功率損耗小、低點(diǎn)穩(wěn)定； 

·轉(zhuǎn)換器采用16位嵌入式微處理器，全數(shù)字處理，運(yùn)算速度快，抗干擾能力強(qiáng)，測量可靠，精確度高，流量測量范圍度可達(dá)1500：1； 

·高清晰度背光LCD顯示，全漢字菜單操作，使用方便，操作簡單，易學(xué)易懂； 

·具有RS485或RS232數(shù)字通訊信號輸出； 

·具有電導(dǎo)率測量功能，可以判別傳感器是否空管；具有自檢與自診斷功能； 

·采用SMD器件和表面安裝（SMT）技術(shù)，電路可靠性高； 

·可用于相應(yīng)的防爆場合。

三、電磁流量計(jì)用途及適用范圍 

    電磁流量計(jì)，可用來測量封閉管道中導(dǎo)電流體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、 污水測控、造紙、醫(yī)藥、食品等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝過程中的流量測量和控制。

    使用環(huán)境條件

    環(huán)境溫度：傳感器-25℃~+60℃   轉(zhuǎn)換器-10℃~+60℃

    相對濕度：5%-95%

    工作條件

    流體很高溫度   一體型：70℃

    分離型：聚四氟乙烯襯里 120℃

    氯丁橡膠襯里    80℃     高溫橡膠120℃

    聚氨酯橡膠襯里 70℃

    流體電導(dǎo)率：≥5us/cm

四、電磁流量計(jì)技術(shù)參數(shù)

 五、電磁流量計(jì)選型

1.選型代碼：

六、電磁流量計(jì)技術(shù)性指標(biāo)

    6.1執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：JB/T9248-1999

    6.2很高流速： 15m/s

    6.3公稱通徑：DN3、6、10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000

    6.4 精確度： 0.5%、0.2%

    6.5 公稱壓力： 4.0Mpa(DN10-150)

                  1.6Mpa（DN200-600）

                  1.0Mpa(DN700-1200)

                  0.6Mpa（DN400-2000）

                   其他規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)可按客戶要求

    6.6 材料：

          電極形式和材料：

          電極形式可分為標(biāo)準(zhǔn)型、刮刀型、可拆卸型、帶接地電極。

          電極及接地電極材料有含鉬不銹鋼、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑一銥合金、不銹鋼涂覆碳化物7種。

          法蘭材料：碳鋼、不銹鋼

          接地環(huán)材料：不銹鋼

          進(jìn)門保護(hù)環(huán)材料：不銹鋼、碳鋼。

    6.7 外殼保護(hù)：

          IP65：

          IP68：僅分離型氯丁橡膠和聚氨酯襯里的傳感器，且不包括防爆結(jié)構(gòu)。

    6.8 防爆標(biāo)準(zhǔn)：

          DN15-DN600 一體型防爆：mdⅡBT4

          DN15-DN1600 分離型防爆，傳感器和轉(zhuǎn)換器安裝在相應(yīng)的危險(xiǎn)區(qū)：mdⅡBT4

          DN15-DN1600 分離型防爆，傳感器安裝在相應(yīng)的危險(xiǎn)區(qū)，轉(zhuǎn)換器安裝在安全區(qū)：mdⅡBT4。

    6.9 連接電纜：分離型電磁流量計(jì)，傳感器與轉(zhuǎn)換器之間用信號電纜連接，電纜長度很長應(yīng)小于100m，本公司隨表免費(fèi)提供10m電纜，不足部分需要訂貨。

    6.10 轉(zhuǎn)換器性能：

          供電電源：單相交流電 85-265 V， 45-63Hz，功率小于20W；直流供電11-40VD.C

          轉(zhuǎn)換器顯示與編程操作：4個(gè)薄膜按鍵可設(shè)定選擇全部參數(shù)，還可利用外接手操器或PC機(jī) （RS485、RS232）對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程；高清晰度背光LCD顯示；空管檢測；自診斷功能。

          數(shù)字通訊：RS485、RS232、MODBUS、REMOTE，具有防雷擊保護(hù)。

          輸出信號：

               電流輸出：雙向兩路，全隔離0-10 mA、 4-20mA；負(fù)載電阻：0-10mA是0-1.5k歐姆，4-20mA時(shí)是0-750歐姆。

               頻率輸出：正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可在1-5000Hz范圍內(nèi)設(shè)定。帶光電隔離的晶體管集電極雙向輸出。外接電源不大于35V，導(dǎo)通時(shí)集電極很大電流為250 mA。

               脈沖輸出：正向和反向流量輸出，輸出脈沖上限可達(dá)5000CP/S。脈沖當(dāng)量為0.001L-1.0m3/cp。脈沖寬度自動設(shè)置為20ms或方波。帶光電隔離的晶體管集電極開路輸出。外接電源不大于35V，導(dǎo)通時(shí)集電極很大電流為250 mA 。

               流向指示輸出：本流量計(jì)可測正反方向的流體流動流量，并可以判斷出流體流動的方向。規(guī)定顯示正向流量時(shí)輸出+10V高電平，反向流體流動輸出OV的低電平。

              報(bào)警輸出：兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報(bào)警輸出。外接電源不大于35V，導(dǎo)通時(shí)集電極很大電流為250 mA。報(bào)警狀態(tài)：流體空管、勵磁短線、流量超限。

              阻尼時(shí)間：0-100s間分檔可選。

七、電磁流量計(jì)安裝示意圖

如何在管道上安裝： 

應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處，避免安裝在管道的很高點(diǎn)和垂直向下處；

應(yīng)安裝在管道上上升處；

在開口排放管道安裝，應(yīng)安裝在管道的較低處；

 應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥，而不應(yīng)安裝在傳感器上游； 

傳感器有效不能安裝在泵的進(jìn)出口處，應(yīng)安裝在泵的出口處；

在測量井內(nèi)安裝流量計(jì)的方式

如何正確選擇安裝節(jié)點(diǎn)：

　　正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計(jì)都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤，輕者影響測量精度，重者會影響流量計(jì)的使用壽命，甚至?xí)p壞流量計(jì)。

選擇安裝位置時(shí)需特別注意：

·非測量電極的軸線必須近似于水平方向；
 

·測量管道內(nèi)必須充滿液體；

·流量計(jì)前方很少要有5＊ D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段，后方很少要有3＊ D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段；
· 流體的流動方向和流量計(jì)的箭頭方向一致；
·管道內(nèi)要有真空會損壞流量計(jì)的內(nèi)襯，需特別注意；
·在流量計(jì)附近應(yīng)無強(qiáng)電磁場；
·在流量計(jì)附近應(yīng)有充裕的空間，以便安裝和維護(hù)；
·若測量管道有振動，在流量計(jì)的兩邊應(yīng)有固定的支座測量不同介質(zhì)的混合液體時(shí)混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離很少要有30×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度為方便今后流量計(jì)的清洗和維護(hù)，應(yīng)安裝旁通管道；

 若管道落差超過5m時(shí)，在傳感器的下游安裝排氣閥；

九、電磁流量計(jì)選型精要

電磁流量計(jì)選型指南 
  1 前言
   ，要做到用好儀表，首先要選好儀表。根據(jù)測量對象、測量介質(zhì)參數(shù)和工作條件選擇流量計(jì)的類型、規(guī)格和安裝方式，是儀表選型的很重要環(huán)節(jié)。
   電磁流量計(jì)是運(yùn)用法拉 電磁感應(yīng)定律的原理，即導(dǎo)電物體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，對于同一規(guī)格的電磁流量計(jì)流量大小與感應(yīng)電動勢成正比。由于電磁流量計(jì)的原理和結(jié)構(gòu)決定的，其具有無壓力損失、適用范圍廣、不受介質(zhì)物理特性變化影響、量程比大、精度高和維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在使用電磁流量計(jì)的企事業(yè)單位越來越多，其應(yīng)用遍布各個(gè)行業(yè)。理論上，只要被測流體具備一定的導(dǎo)電性（導(dǎo)電率大于5 μ S/cm），就可以選用電磁流量計(jì)。
   2 選擇要點(diǎn)
   2.1 精度等級和功能
   根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精度等級，做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場合，應(yīng)該選擇精度等級高些，如1 . 0級、0 . 5 級，或者更高等級；用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不同精度等級；有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計(jì)量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5 級、2.5 級，甚至4 . 0 級，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式電磁流量計(jì)。不同型號電磁流量計(jì)的功能差別也很大，簡單的就只能測量單向流量，有的只輸出模擬信號；多功能的可以雙向流量測量、量程切換、上下限報(bào)警、空管報(bào)警、遠(yuǎn)程通信等等。選型者應(yīng)該根據(jù)不同要求確定選用具有不同功能的流量計(jì)。
   2.2 測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑
   測量一般的介質(zhì)時(shí)，電磁流量計(jì)的滿度流量可以在測量介質(zhì)流速0 . 5～12m/s 范圍內(nèi)選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格（口徑）不一定與工藝管道相同，應(yīng)視測量流量范圍是否在流速范圍內(nèi)確定，即當(dāng)管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時(shí)或者在此流速下測量準(zhǔn)確度不能保證時(shí)，需要縮小儀表口徑，從而提高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。測量導(dǎo)電性良好的液體，通常很大流速不超過5m/s，經(jīng)濟(jì)流速范圍在1.5m/s～3m/s。測量低電導(dǎo)率的流體，則盡可能選擇低流速，原因是流速提高流動噪聲會增加，從而導(dǎo)致流量信號輸出晃動現(xiàn)象。測量易粘附、易沉積、積垢的流體，流速不低于2 m / s ，很好提高到3 ～4 m / s ，這樣可以避免粘附、沉積和結(jié)垢發(fā)生。測量磨損性強(qiáng)的漿液，則流速應(yīng)低于2 ～3m/s，從而降低對電極和襯里的磨損。通常電磁流量計(jì)測量范圍在20 倍以上；當(dāng)需要時(shí)，可以選用帶量程自動切換功能的儀表，其測量范圍超過5 0 倍，甚至1 0 0 倍。
   2.3 電極材料和接地環(huán)材料
   電極對測量介質(zhì)的耐腐蝕性決定選擇什么電極材料，同時(shí)要求電極不能出現(xiàn)表面效應(yīng)。也就是說，電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要依據(jù)，但是有時(shí)電極材料對被測介質(zhì)有很好的耐腐蝕性，卻不一定是適用材料，還要看是否產(chǎn)生電極表面效應(yīng)。
  2.3.1 電極材料
   電磁流量計(jì)電極的耐腐蝕性要求，不允許腐蝕，但是極低的腐蝕在工程實(shí)際應(yīng)用中還是存在的。腐蝕會破壞電極與襯里的密封，從而造成介質(zhì)泄漏，輕則破壞絕緣，導(dǎo)致儀表不能使用，重則損壞整個(gè)流量傳感器。常用的電極材料及適用介質(zhì)見表1 。表1 列舉的是工程上常見的，需要了解更多的腐蝕介質(zhì)請查《腐蝕數(shù)據(jù)與選材手冊》。手冊資料上的數(shù)據(jù)大部分是在實(shí)驗(yàn)室條件下取得的，而實(shí)際使用的流體往往含有微量雜質(zhì)，甚至是多種雜質(zhì)混合液，他們的腐蝕性和單一介質(zhì)的腐蝕性有著顯著的差別。所以在重要場合使用時(shí)，有必要現(xiàn)場做腐蝕性試驗(yàn)。
   2.3.2 電極表面效應(yīng)
   電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象、電極的觸媒作用三個(gè)方面。表面化學(xué)反應(yīng)如電極表面和介質(zhì)接觸后，形成氧化層或鈍化膜，從而增加表面接觸電阻，有的甚至產(chǎn)生絕緣層（例如鉭被氧化生成絕緣層）。電化學(xué)過程產(chǎn)生的干擾電勢，致使電解質(zhì)在兩電極表面形成不同極性，即產(chǎn)生極化。電化學(xué)電勢產(chǎn)生變化的隨機(jī)噪聲，引起儀表輸出波動，有時(shí)因電化學(xué)電勢突變而使得輸出信號產(chǎn)生尖峰脈沖。被測介質(zhì)在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。例如鉑電極電磁流量計(jì)在測量雙氧水時(shí)會在電極表面產(chǎn)生氣霧，流量為低時(shí)也會產(chǎn)生一個(gè)波動的輸出信號。
  2.3.3 接地環(huán)材料
   在塑料管道或者有絕緣襯里的金屬管道安裝電磁流量計(jì)時(shí)，在傳感器的兩端需要安裝接地環(huán)，其耐腐蝕性要求比電極低，如果腐蝕產(chǎn)生，則定期更換。如果被測介質(zhì)導(dǎo)電率較低，可用金屬短管代替接地環(huán)，確保接地效果。接地環(huán)材料應(yīng)與電極相同，不然的話易產(chǎn)生電化學(xué)的極化電勢。一般選用316L 或哈氏合金，從經(jīng)濟(jì)上考慮較少采用鉭、鉑等貴重金屬。金屬工藝管道和介質(zhì)直接接觸，接地線直接和金屬管道或法蘭連接，所以不需要接地環(huán)。
   2.4 襯里材料
   常用的襯里材料有各種橡膠、氟塑料和陶瓷等。但是耐磨性差，不能用于含有固體顆粒的漿液。氯丁橡膠價(jià)格低廉，用于非腐蝕或弱腐蝕液體，如工業(yè)供水、污水和弱酸堿液。聚氨酯橡膠有良好的耐磨性，適用于含有固體顆粒的漿液，如水煤漿。氧化鋁陶瓷具有的耐磨性和耐腐蝕性能，使用于有腐蝕性的、含有固體顆粒的漿液，如腐蝕性礦漿。但是陶瓷的溫度變化適應(yīng)性差，溫度劇變會損壞。同時(shí)陶瓷極易破碎，不適用有震動場所。粘結(jié)性不好的襯里材料不得用于負(fù)壓或會產(chǎn)生負(fù)壓的管道上。常用襯里材料適應(yīng)性見表2 。
   2.5 介質(zhì)溫度、壓力及安裝環(huán)境
    由于電磁流量計(jì)本身結(jié)構(gòu)（內(nèi)襯材料和線圈）決定它不可能耐太高的溫度，一般上限溫度1 6 0 ℃，即便這樣也要區(qū)分出常溫型和高溫型（110～160℃），以決定儀表結(jié)構(gòu)采用傳感器與轉(zhuǎn)換器的連接是一體式還是分體式。介質(zhì)很高工作溫度和很低工作溫度都必須在流量計(jì)規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。儀表按有限的幾個(gè)壓力等級制造，氟塑料具有良好的耐化學(xué)腐蝕，一般公稱壓力0.6 MPa、1.0 MPa、1.6 MPa、4.0 MPa 等，實(shí)際選型時(shí)盡可能按壓力等級選，否則需提出特殊訂貨。
   電磁流量計(jì)和大部分轉(zhuǎn)換器都是現(xiàn)場安裝儀表，根據(jù)安裝環(huán)境不同要做好電磁流量計(jì)的外保護(hù)，一般有IP65防塵防噴水級、IP67 防塵防浸水級和IP68 防塵防潛水級，通常這些防護(hù)就足可以滿足通用電磁流量計(jì)要求，另外潛水型多采用分體式結(jié)構(gòu)。暴露在現(xiàn)場環(huán)境的傳感器外殼和表體連接法蘭也要防護(hù)環(huán)境的侵蝕，一般選用不銹鋼外殼和法蘭。被測介質(zhì)屬于易燃易爆或者儀表安裝環(huán)境屬于易燃易爆場所，儀表的選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝都應(yīng)符合防爆規(guī)程。
   2.6 介質(zhì)電導(dǎo)率
   使用電磁流量計(jì)的先決條件是被測介質(zhì)（各種液體）必須是導(dǎo)電的，至少不能低于閾值（下限值），導(dǎo)電率低于閾值會使測量誤差過大甚至不能使用。實(shí)際使用的導(dǎo)電率要比產(chǎn)品供應(yīng)商提供的閾值大，因?yàn)橹圃鞆S規(guī)定的閾值是在理想的使用狀態(tài)下取的，而實(shí)際上常常受一些使用條件限制，比如導(dǎo)電均勻性、外界電磁干擾、連接信號線等影響。
   一般工業(yè)水及水溶液的電導(dǎo)率大于1 0 0 μ S / c m ，酸、堿、鹽溶液的電導(dǎo)率在100 μ S/cm～90 mS/cm，低度蒸餾水在10 μ S/cm 左右，都能正常使用電磁流量計(jì)。石油及其制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率很低，一般不能使用電磁流量計(jì)。需要注意的是，一般從理化參考書上查到的電導(dǎo)率是純液時(shí)的電導(dǎo)率，而工程實(shí)際使用的介質(zhì)成分比較復(fù)雜，加上溫度影響，往往和資料上的數(shù)據(jù)不一致，必要時(shí)可以取樣測定。同時(shí)有些純液電導(dǎo)率低而不能使用電磁流量計(jì)，但是實(shí)際上使用時(shí)會有些雜質(zhì)，這類雜質(zhì)的存在增加了電導(dǎo)率，以致電磁流量計(jì)可以使用，這種例子還不少，但是需要取樣測定介質(zhì)的導(dǎo)電率。
  3 安裝要求和注意事項(xiàng)
  3.1 確保傳感器內(nèi)液體處于滿管狀態(tài)
   傳感器可以水平、傾斜或垂直安裝，但是要求測量管內(nèi)充滿被測流體，不能有非滿管或者氣泡聚集在測量管內(nèi)。如需傾斜安裝，應(yīng)安裝在流體上升段；如垂直安裝，應(yīng)安裝在流體流向是自下而上管段。如在敞口排放的水平管道安裝，應(yīng)保證管內(nèi)流體不倒空。如在兩水平段有落差5 m 以上的高段水平管道安裝，防止上水平段管內(nèi)液體倒空，在上水平段管末端設(shè)“門型”管凸起，并在“門型”管很高點(diǎn)設(shè)自動排氣裝置。
   3.2 傳感器內(nèi)液體流場穩(wěn)定無漩渦，多介質(zhì)混合均勻
   儀表上游、下游應(yīng)有足夠的直管段，一般上游長度不少于10 倍管道通徑，下游長度有3 倍管道通徑。如果上游側(cè)有兩個(gè)彎頭或非全開式閥門（如調(diào)節(jié)閥）等形式的阻流管件，上游直管段需要更長。如果現(xiàn)場條件不能滿足，則在上游側(cè)安裝整流器，改善流體流場無漩渦。
  為了有穩(wěn)定的流場，流量計(jì)不應(yīng)安裝在泵的入口側(cè)，應(yīng)安裝在泵的出口側(cè)，并且盡可能地離泵遠(yuǎn)些。流量計(jì)安裝在兩種液體混合點(diǎn)下方，混合點(diǎn)至流量計(jì)距離要足夠遠(yuǎn)，一般不少于30 倍管道通徑，使得測點(diǎn)處介質(zhì)是混合均勻的。
  3.3 保護(hù)襯里不被損壞
   安裝電磁流量計(jì)時(shí)，不能用管棒或繩索穿過測量管進(jìn)行搬運(yùn)、吊裝，以免損壞襯里。安裝F4 襯里的流量計(jì)，法蘭在擰緊時(shí)注意用力均勻，否則容易壓壞襯里，很好使用力矩扳手。在負(fù)壓管道使用流量計(jì)，襯里要粘結(jié)牢固，粘結(jié)性不好的襯里不得用于負(fù)壓管道，包括泵吸入側(cè)管道。測量管道有振動，應(yīng)該在流量計(jì)兩側(cè)管道安裝固定支架，必要時(shí)用軟性連接隔斷震源。
   3.4 避免電極周圍沉積雜物
   測量帶顆粒的液體，很好采用垂直安裝，這樣在液體停止流動時(shí)，固體顆粒不會在測量管內(nèi)沉積。測量海水、原水，在電極區(qū)域會沉積污泥或生長生物，因此要定期清洗測量管，周期一般一年一次。故在大口徑流量計(jì)附近管道上設(shè)人孔，在小口徑管道上設(shè)手孔，方便對測量管進(jìn)行人工清洗。
  3.5 設(shè)置良好接地裝置
   一般傳感器供貨時(shí)已經(jīng)設(shè)計(jì)了接地電極，但是當(dāng)外界電磁場干擾較大時(shí)，電磁流量計(jì)應(yīng)另行設(shè)置接地裝置，接地線采用截面積大于4 m m 2 的多股銅線，接地線埋入潮濕地下1m，接地電阻小于10 Ω，不能和電機(jī)或其他設(shè)備共用地線。
   4 結(jié)束語
   總之，電磁流量計(jì)的選用較之其他流量儀表要復(fù)雜很多，以上幾個(gè)方面是電磁流量計(jì)的選擇和使用的要點(diǎn)，其中很關(guān)鍵的是電極和襯里材料的正確選擇。如果能正確選用和正確安裝電磁流量計(jì)，既可以提高其使用壽命，又能做到既經(jīng)濟(jì)又準(zhǔn)確地測量液體流量。