一體式電磁流量計

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一體式電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來測量電導(dǎo)率大于5S/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，

一、產(chǎn)品概述：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計利用恒流低頻三值矩形波或雙頻矩形波勵磁，既有矩形波磁場的優(yōu)點，又克服了正弦波 磁場的缺點；還可以消除電源電壓波動、電源頻率變化及勵磁線圈阻抗變化所造成的誤差；并有******的零點穩(wěn)定性和不受流體噪聲干擾影響。從而具有高穩(wěn)定性、高可靠性的特點。電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，傳感器安裝在測量管道上，轉(zhuǎn)換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型流量計。
二、工作原理：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)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(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出，數(shù)值大小與流量成正比例，其值為：E=KBVD式中：
E－感應(yīng)電勢；
K－與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)；
B－磁感應(yīng)強度；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距；（測量管內(nèi)直徑）
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波用一系列的數(shù)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(zhuǎn)換器有4～20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、應(yīng)用場合：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)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，電磁流量計廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水總量控制、造紙、醫(yī)藥、食品等工、農(nóng)業(yè)部門的生產(chǎn)工藝過程流量測量和控制；適用于導(dǎo)電液體的總量計量。
四、流量計結(jié)構(gòu)形式：
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。 
a、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。  
b、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。 
c、勵磁線圈：在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈。 
d、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。  
e、殼體：儀表外包裝。 
2、轉(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)換器一體安裝。 
b、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量系統(tǒng)。 
c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求，傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。

五、主要特點：
1、全數(shù)字量處理，抗干擾能力強，測量可靠，精度高、流量測量范圍可達150：1；
2、超低EMI開關(guān)電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好；
3、采用16位嵌入式微處理器，運算速度快, 精度高，可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量的穩(wěn)定性，功耗低；
4、采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù)，電路可靠性高；
5、管道內(nèi)無可動部件，無阻流部件，測量中幾乎沒有附加壓力損失；
6、在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程；
7、測量結(jié)果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān)；
8、高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學(xué)易懂；
9、具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出。(選配)；
10、具有自檢與自論斷功能；
11、小時總量計錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時計量制(選配)；
12、內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累計量反向累計量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電始終，可記錄16次掉電時間。(選配)；
13、紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)。
六、技術(shù)參數(shù)：
儀表精度：管道式0.5級、1.0級；插入式2.5級；
測量介質(zhì)：電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體；
流速范圍：0.2～8m/s；
工作壓力：1.6MPa；
環(huán)境溫度：-40℃～+50℃；
介質(zhì)溫度：聚四氟乙烯襯里≤180℃；
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃；
防爆標志：ExmibdⅡBT4；
防爆證號：GYB01349；
外磁干擾：≤400A/m；
外殼防護：一體化型： IP65；
分 離 型： 傳感器IP68（水下5米，僅限于橡膠襯里）；
轉(zhuǎn)換器IP65；
輸出信號：4～20mA.DC，負載電阻0～750Ω；
通訊輸出：RS485或CAN總線；
電氣連接：M20×1.5內(nèi)螺紋，φ10電纜孔；
電源電壓：90～220V.AC、24±10%V.DC；
功      耗：≤10VA。
七、按勵磁方式分類：
要產(chǎn)生一個均勻恒定的磁場，就需要選擇一種合適的勵磁方式。如按勵磁電流方式劃分，有直流勵磁、交流（工頻或其他頻率）勵磁、低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁。
1、直流勵磁
直流勵磁方式用直流電或采用磁鐵產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)生正負離子，在電場力的作用下，負離子跑向正極，正離子跑向負極，這將導(dǎo)致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬流量（常溫下的***和高溫下的液態(tài)鋼、鋰、鉀）等。
2、交流勵磁
工業(yè)上使用的電磁流量計，大都采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式產(chǎn)生交變磁場，避免了直流勵磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵磁會帶來一系列的電磁干擾問題（例如正交干擾、同相干擾、零點漂移等）?，F(xiàn)在交流勵磁正在被低頻方波勵磁所代替。
3、低頻方波勵磁
低頻方波勵磁波形有二值（正-負）和三值（正-零-負-零）兩種，其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵磁能避免交流磁場的正交電磁干擾，消除由分布電容引起的工頻干擾，抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流，排除直流勵磁的極化現(xiàn)象。
八、主要優(yōu)缺點如下：
1、傳感器結(jié)構(gòu)簡單，測量管內(nèi)沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)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(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；采用耐磨橡膠做內(nèi)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(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率（在一定范圍）的影響。因此，電磁流量計只需經(jīng)水標定后，就可心用來測量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4、輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態(tài)（層流或湍流）無關(guān)。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(yīng)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(nèi)已有口徑達3m的實流校驗設(shè)備，為電磁流量計的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
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(dǎo)率很低的液體介質(zhì)，如對石油制品或有機溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計還無能為力。
3、普通工業(yè)用電磁流量計由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質(zhì)；如未經(jīng)特殊處理，也不能用于低溫介質(zhì)的測量，以防止測量管外結(jié)露（結(jié)霜）破壞絕緣。
4、電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
九、流量計的安裝要求：
安裝環(huán)境的選擇
1、應(yīng)盡量遠離具有強電磁場的設(shè)備。如大電機、大變壓器等。
2、安裝場所不應(yīng)有強烈震動，環(huán)境溫度變化不大。
3、便于安裝、維修的場所。
安裝位置的選擇
1、傳感器上流向標志與管道內(nèi)被測介質(zhì)流動的方向須***一致。
2、安裝位置須***保證測量管內(nèi)書中充滿被測介質(zhì)。
3、選擇流體流動脈沖較小的地方，即應(yīng)遠離泵和局部阻力件（閥門、彎頭等）
4、測量雙相流體時，應(yīng)選擇不易引起相分離的地點。
5、應(yīng)盡量避免安裝在管內(nèi)呈現(xiàn)負壓的地方。
6、當被測介質(zhì)容易使電極，測量管內(nèi)壁產(chǎn)生粘附、結(jié)垢時，建議測量管內(nèi)流速不低于 2m/s 。
此時可采用比工藝管徑略小的漸縮管。為在工藝管道中不中斷流量情況下清洗電極和測量管，傳感器可采用并聯(lián)安裝，并帶清洗口。
安裝地點的選擇 
為了使變送器工作穩(wěn)定，在選擇安裝地點時應(yīng)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(shè)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(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，不宜在潮濕，易積水的地方安裝。 
3、應(yīng)盡量避免日曬雨淋，避免環(huán)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(yīng)安裝在水泵后端，決不能在抽吸側(cè)安裝；閥么應(yīng)安裝在流量計下游側(cè)。 
十、安裝注意事項：
1、電磁流量計的傳感器應(yīng)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(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物（泥沙、小石子顆粒等）容易發(fā)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(wěn)定。在流量計上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進入測量管內(nèi)。
2、電磁流量計防止負壓的管路設(shè)置操作不當將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負壓。當同時關(guān)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(nèi)壓力有形成負壓的危險。負壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離，引起電極泄漏。
3、在電磁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(nèi)產(chǎn)生負壓。電磁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(guān)閉或調(diào)節(jié)流量，傳感器測量管內(nèi)將形成負壓。為了防止負壓，需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。
4、適當?shù)木S護空間，大口徑流量計往往安裝在儀表井內(nèi)，為了管道安裝、接線、檢查和維護的方便，需要留有適當?shù)目臻g。為了觀測、接線和維護的方便，儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度，以便于清洗、安裝。

十一、主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

1、整機和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)：

2、轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)：

3、襯里的選擇：

4、進口保護法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇：

5、電極的選擇：

十二、正確選型：

儀表的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作，有關(guān)資料表明，儀表在實際應(yīng)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?zhí)貏e注意。

1、收集數(shù)據(jù)：

被測流體成份；
大流量、小流量；
z高工作壓力；
z高溫度、z低溫度；

2、量程范圍確認：

一般工業(yè)用電磁流量計被測介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，z低流速應(yīng)不小于0.2m/s，z高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)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(jù)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(nèi)徑 V：流速（m/h）

電磁流量計的量程Q應(yīng)大于預(yù)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。

3、參考流量范圍：

4、選型編碼：

十三、設(shè)計選用及訂貨須知： 

1、測量介質(zhì)：名稱、成分、狀態(tài)、導(dǎo)電性或電導(dǎo)率；

2、工作狀態(tài)溫度（℃）；

3、工作狀態(tài)壓力（Mpa）；

4、管道內(nèi)外徑（DN），***小、正常、量范圍（m3/h）；

5、腐蝕性、磨損性，是否有負壓；

6、安裝要求及環(huán)境：一體還是分體，信號輸出，通訊方式，供電電源；

7、安裝環(huán)境：防護等級和防爆要求。  

售后服務(wù)承諾：

1、從合同簽訂之日起，我中偉公司對所提供的產(chǎn)品提供免費保養(yǎng)及維護服務(wù),承諾終生維修服務(wù)；

2、江蘇中偉測控儀表有限公司的銷售經(jīng)理將定期與客戶聯(lián)系，了解產(chǎn)品的使用情況，并解決客戶使用過程中產(chǎn)生的問題，無償提供技術(shù)支持；

3、保修期內(nèi)出現(xiàn)人為的損壞，我公司負責(zé)進行維修，并收取由此產(chǎn)生的維修費用；

4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意，用戶可以無條件的選擇退換貨，中偉測控不收取任何的手續(xù)費，出現(xiàn)質(zhì)量問題，承擔(dān)來回的運費。