插入式電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)按照安裝方式可分為管道式、插入式，其中插入型電磁流量計(jì)是由插入式電磁流量傳感器（簡稱傳感器）與電磁流量轉(zhuǎn)換器配套組成，與管道通過安裝底座、球閥和壓緊螺母、定位螺釘連接。傳感器測量分測量管型和平面電極型兩種結(jié)構(gòu)型式；測量管型傳感器適于測量清潔介質(zhì)；平面電極型適于測量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測量。同時(shí)可分為有截止閥和無截止閥兩種形式。普通電磁流量計(jì)的價(jià)格除了和襯里和電極材料有關(guān)，還和其口徑大小有關(guān)，口徑越大，電磁流量計(jì)的價(jià)格越貴，但是插入型電磁流量計(jì)的價(jià)格基本不隨管徑而改變，因此在測量大口徑管道流量時(shí)，尤其適合使用插入型電磁流量計(jì)，可大大降低設(shè)備成本。被廣泛用于自來水、污水、石油化工、冶金、造紙等行業(yè)大中型管道中導(dǎo)電液體及漿液的流量測量。

測量原理及結(jié)構(gòu)

（1）工作原理

插入型電磁流量計(jì)傳感器實(shí)際上是一種液體流速測量儀表。它是應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的原理制成的流速測量儀表。用一個(gè)長桿將一個(gè)小的電磁流量傳感器插入到被測量管道中規(guī)定的位置，導(dǎo)電流體垂直流過傳感器的工作磁場時(shí)（轉(zhuǎn)換器向傳感器提供勵(lì)磁電流時(shí)，在勵(lì)磁線圈構(gòu)成的勵(lì)磁系統(tǒng)中便產(chǎn)生工作磁場），相當(dāng)于導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此感應(yīng)電動勢由接觸流體的一對電極來檢測。電動勢的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、兩極間距離L和流體的平均流速呈正比。因此，只要測出的電動勢大小，再通過公式就可計(jì)算出流量的大小。

（2）結(jié)構(gòu)

主要由測量頭（或測量管）、勵(lì)磁系統(tǒng)、插入桿、接線盒、安裝底座、密封定位機(jī)構(gòu)等組成。

①測量頭（或測量管）：測量頭（測量管）處于管道被測流流速質(zhì)點(diǎn)處，用來檢測該點(diǎn)的流速。測量頭（或測量管）由絕緣材料制成的端頭或者導(dǎo)管，在其上裝有一對電極。除電頭或測量管內(nèi)壁外，其它部分與被測流體絕緣狀態(tài)。

②勵(lì)磁系統(tǒng)：勵(lì)磁系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生一個(gè)工作磁場。它由勵(lì)磁線圈和鐵芯所組成。它被絕緣密封到插入桿內(nèi)。

③插入桿：由不銹鋼材料制成。測量頭東測量管固定在插入桿內(nèi)。勵(lì)磁引線和電極引線通過插入桿與被測介質(zhì)密封并連接到接線盒中。插入桿上焊有方向指示桿，用以在安裝時(shí)保證工作磁場、流速和電極連線三者互相垂直，符合法拉第電磁感應(yīng)定律的要求。

④接線盒：接線盒位于傳感器上部。接線盒內(nèi)接線端子起到連接傳感器和轉(zhuǎn)換器的作用。

⑤安裝底座：安裝底座是焊接在被測管道上，用來與安裝球閥連接、插入電磁流量計(jì)傳感器的部分。

⑥密封機(jī)構(gòu)：由不銹鋼材料制成的壓緊螺紋座、壓緊螺母、橡膠墊圈和定位螺釘?shù)冉M成。用以密封插入電磁傳感器，使之能夠承受一定的工作壓力。

插入式電磁流量計(jì)特點(diǎn)

（1）不受溫度、壓力、密度、粘度和電導(dǎo)率(不小于低電導(dǎo)率)變化的影響。

（2）傳感器結(jié)構(gòu)簡單，無節(jié)流件，不堵塞，故適合于帶有固體顆粒、纖維、懸浮物如泥漿、紙 漿、礦漿、污水等介質(zhì)的測量。

（3）安裝簡單，不需斷流，現(xiàn)場可帶壓開孔 (1.0MPa以下)，既經(jīng)濟(jì)又方便。

（4）顯示累積流量(十四位顯示)、瞬時(shí)流量(六位顯示)。

（5）操作設(shè)置方便，通過磁隔離鍵或面板上鍵盤或手操器或上位機(jī)均可完成設(shè)置。

（6）零點(diǎn)自校準(zhǔn)，消除零漂移。

（7）在標(biāo)定大流量范圍內(nèi)，量程可任意設(shè)置。

（8）正反流向測量，若無特殊要求，出廠為正向測量。

（9）小信號切除功能，用戶可通過顯示器面板設(shè)置切除干擾性小流量。

（10）上下限報(bào)警，可根據(jù)用戶實(shí)際需要設(shè)定上下限瞬時(shí)流量，當(dāng)流量超過上限或低于下限設(shè)定值時(shí)蜂鳴器報(bào)警或有繼電器輸出(用戶可選)。

（11）空管判斷，在工作狀態(tài)下，當(dāng)流量計(jì)測量管內(nèi)空管，瞬時(shí)流量顯示為零，右上角顯示報(bào)警。

（12）密碼鎖存功能，流量計(jì)通電后，若設(shè)置參數(shù)，須輸入密碼，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

（13）斷電保護(hù)功能，流量計(jì)運(yùn)算結(jié)果和用戶設(shè)置參數(shù)在斷電后不會丟失，由E2PROM儲存，數(shù)據(jù)能長期保存，并可通過面板操作，查當(dāng)前24小時(shí)內(nèi)各小時(shí)累計(jì)流量。

（14）針對不同的導(dǎo)電介質(zhì)，儀表系數(shù)可修正。

主要參數(shù)

安裝要求

（1）保證足夠直管段

流體在方向、管徑以及閥門開度變化時(shí)，會產(chǎn)生渦流和流場畸變，這樣會對傳感器電極的測量產(chǎn)生影響，從而影響儀表的精度。所以要盡可能地離開彎管、手閥、調(diào)節(jié)閥等部件一定距離。表中，D表示管道通徑，L表示傳感器到閥門或彎頭等部件的距離。

（2）保證良好的接地

傳感器輸出信號的接地點(diǎn)應(yīng)與被測介質(zhì)電氣連接。當(dāng)流體切割磁力線產(chǎn)生流量信號時(shí)，以流體本身作為0電位，一個(gè)電極上產(chǎn)生正電勢，另一個(gè)電極上產(chǎn)生負(fù)電勢，不斷交替變化。因此，轉(zhuǎn)換器輸入端中點(diǎn)（信號電纜屏蔽層）必須與流體共處于0電位且導(dǎo)通，這樣才能構(gòu)成對稱的輸入回路。轉(zhuǎn)換器的輸入端中點(diǎn)通過傳感器輸出信號的接地點(diǎn)與被測流體電氣連通。由于傳感器的輸出信號很小，只有幾毫伏，為了提高儀表抗*力，輸入回路中的0電位必須接地。由于一般金屬管道都與大地連通，流動介質(zhì)通過金屬管道與大地電氣連接，所以并不要求電磁流量計(jì)單獨(dú)設(shè)置接地裝置，尤其是小口徑電磁流量傳感器。如果是非金屬管道，就一定要和單獨(dú)的接地線連接。

（3）保證傳感器正確的插入深度

由于流體在管道中的層流現(xiàn)象，靠近管壁的流體流速較慢，靠近管道中心的流體流速較快，根據(jù)計(jì)算管道的D/8處zui接近流體的平均速度。安裝時(shí)要計(jì)算管道的壁厚和法蘭管嘴的長度，確保傳感器的電極插深在D/8位置。不過也不是所有的插入式流量計(jì)傳感器都安裝在管道的D/8位置，也有少數(shù)安裝在管道的D/2位置，安裝前一定要認(rèn)真研究安裝說明。

分體型電纜的鋪設(shè)和接線注意事項(xiàng)

（1）信號電纜不應(yīng)與外界大電流動力電纜近距離平行鋪設(shè)。信號電纜一般應(yīng)通過穿線鋼管與外界電纜電氣屏蔽。穿線鋼管應(yīng)與大地線連接。

（2）明敷設(shè)時(shí)，信號電纜與動力電纜應(yīng)有1m以上的距離。信號電纜與勵(lì)磁電纜也應(yīng)分別穿管，用以屏蔽外界干擾。

（3）分體型電磁流量計(jì)傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的距離在產(chǎn)品說明中有明確規(guī)定，如果用戶要求超過規(guī)定的范圍，在選型時(shí)要注明。