智能電磁流量計說明書

時間：2010/12/29閱讀：5629

智能電磁流量計

智能電磁流量計是我公司采用國內外技術研制開發的全智能型電磁流量計，其全中文電磁轉換器內核采用高速*處理器。計算速度非常快，精度高，測量性能可靠。轉換器電路設計采用技術，輸入阻抗高達10¹⁵歐姆，共模抑制比優于100db,對于外來干擾以及60Hz/50Hz干擾抑制能力優于90 db，可以測量更低電導率的流體介質流量。其傳感器采用非均勻磁場的新技術及特殊的磁路結構，磁場穩定可靠，而且大大的縮小了體積，減輕了重量，使流量計具有小型輕量化的特點。

產品特點：

l 管道內無可動部件，無阻流部件，測量中幾乎沒有附加壓力損失。

l 測量結果與流速分布，流體壓力，溫度，密度，粘度等物理參數無關。

l 在現場可根據用戶實際需要在線修改量程。

l 高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學易懂。

l 采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術，電路可靠性高。

l 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定性，功耗低。

l 全數字量處理，抗*力強，測量可靠，精度高，流量測量范圍可達150：1超低EMI開關電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好。

l 內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，內部設有不掉電時鐘，可記錄16次掉電時間。

l 具有RS485，RS232，Hart和Modbus等數字通訊信號輸出。

l 具有自檢與自診斷功能。

一概述

工作原理：

電磁流量計測量原理是基于法拉弟電磁感應定律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經測量管，將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內徑d與平均流速v的乘積。電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流等信號，用于流量的控制和調節。

式中k,d為常數，由于勵磁電流是恒流的，B也是常數，則由E=KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體積流量Q成線性關系。因此只要測量出E就可以確定Q，這就是電磁流量計的基本工作原理。

由E=KBdV可知，被測流體介質的溫度。密度，壓力，電導率，液固兩流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動（如層流或紊流）就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量，而不需要做任何修正。這是電磁流量計的一突出優點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有很高的可靠性。

應用領域：

由于電磁流量計有其*的優點，因此被廣泛應用于化工化纖，食品，造紙，制糖，礦冶，給排水，環保，水利水工，鋼鐵，石油，制藥等工業領域中，用來測量各種酸堿，鹽溶液，泥漿，礦漿，煤水漿，玉米漿，纖維漿，糧漿，石灰乳，污水，冷卻原水，給排水，鹽水，雙氧水，啤酒，麥汁，各種飲料，黑液，綠液等，導電液體介質的體積流量。

二主要技術參數

公稱通經系列DN（mm）

管道式四氟襯里:10,15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,

150,200,250,300,350,400,450,500,600

管道式橡膠襯里:40,50, 65,80,100,125,150,200,250,300,

350,400,450,500,600,800,1000,1200

注：特殊規格可定制

流動方向：

正，反，凈流量

量程比：150：1

重復性誤差：測量值的±0.1%

精度等級：

管道式：0.5級,1.0級

被測介質溫度：

普通橡膠襯里：-20~+60℃

高溫橡膠襯里：-20~+90℃

聚四氟乙烯襯里：-30~+100℃

高溫型四氟襯里：-30~+180℃

額定工作壓力：

管道式：DN10 ~ DN150： ≤1.6Mpa

DN200~DN800： ≤1.0Mpa

DN800以上：≤0.6Mpa

流量測量范圍：

流量測量范圍對應的流速范圍是0.3~15m/s

電導率范圍：

被測流體電導率≥5μs/cm

大多數以水為成份的介質,其電導率在200~800μs/cm范圍內,均可選用電磁流量計來測量其流量。

輸出電流及負載電阻：

4-20mA全隔離負載電阻＜750歐姆，脈沖頻率0-1KHZ光電隔離OCT外接電源≤35V導通時集電極zui大電流為250mA

電極材料：

含鉬不銹鋼：鈦（Ti），鉭（Da），哈氏合金（H），鉑（Pt）或其他特殊電極材料

防護等級：

潛水型：IP68，其他：IP65

供電電源：

85~265V，45~63HZ

直管段長度：

管道式：上游≥5DN，下游≥2DN

連接方式：

流量計與配管之間均采用法蘭連接，法蘭連接尺寸應符合GB9119-88的規定。

防爆標志：mdⅡBT4

環境溫度：-25℃~+60℃

相對溫度：5%~~95%

消耗總功率：小于20W

常用介質電導率表：

液體	電導率μs/cm	液體	電導率μs/cm
各種酸	10×10⁴-80×10⁴	啤酒	600~800
堿液	8×10⁴-30×10⁴	麥芽汁	500~1000
蒸餾水	0.01-5	牛奶	200~300
水及飲料	200-800	水果醬	400~1000

三電磁流量計選型編碼

管道式：

LDG

通徑

（mm）

組合

S-一體型

L-分體型

電極材料

M-MO2Ti

T-Ti（鈦）

D-Da（鉭）

H-哈氏合金

P-Pt（鉑）

0-無就地顯示

1-就地顯示

0-無通訊

1-RS485

2-RS232

3-Modbus

4-Hart

0-無接地環

1-有接地環

2-有接地電極

上限流量

（量程）m³/h

0-無輸出

1-4-20mA/0-1KHz

2-4-20mA

襯里

X-橡膠

F-聚四氟乙烯

P-聚乙烯

四 電磁流量計選型說明

正確地選用電磁流量計是保證用好電磁流量計的前提條件，選用什么種類的電磁流量計應根據被測流體介質的性質和流量測量的要求。

可測量的流體：

由電磁流量計的工作原理可知，能選用電磁流量的流體必須是導體的，嚴格的說，除了高溫流體之外，只要電導率大于5μs/cm的任何流體都能選用響應的電磁流量計來測量流體，因此不導電的氣體，蒸汽，油類，丙酮等物質不能選用電磁流量計來測量流量。

傳感器口徑的確定：

流量計使用流速在0.3~15m/s范圍內，此時流量計口徑可選擇與用戶管道口徑一致。

使用流速低于0.3m/s時在儀表部位局部提高流速，采用縮管方式：

一體式或分離型的選擇：

一體型：現場環境較好的前提下，一般都選用一體型，即傳感器和轉換器組裝成一體。

分離型：即傳感器和轉換器分開裝于不同地點，一般出現以下情況時選用分離型。

（1）環境溫度或流量計轉換器表面受輻射超過60℃。

（2）管道震動較大的場合。

（3）會對轉換器的鋁殼嚴重腐蝕的場合。

（4）現場濕度較大或有腐蝕性氣體的場合。

（5）流量計裝在高空或井下調試不方便的場合。

訂貨時應注名傳感器和裝轉換器分離距離，一般不能超過100m，轉換器為墻掛安裝。

電極、接地環材料的選擇：

應根據被測流體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關腐蝕手冊，對于特殊流體應作試驗

材料	耐腐蝕性能
含鉬不銹鋼（OCr18Ni12Mo2Ti）	硝酸、室溫下<5%硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液、在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸
哈氏合金C 哈氏合金B （HC、HB）	耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性鹽、堿、常溫硫酸
鈦（Ti）	海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氯化性酸（包括發煙硝酸）、有機酸、堿
鉭（Da）	除氫氟酸、發煙硫酸、堿外的其余化學介質、包括沸點的鹽酸。硝酸和<175℃硫酸
鉑（Pt）	各種酸、堿、鹽、不包括王水

襯里材料選擇說明：

應根據被測介質的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內襯材料。

內襯材料	名稱	符號	性能	zui高工作溫度	適用液體
橡膠	氯丁橡膠		耐磨性中等，耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕	<80℃	自來水、工業用水、海水
橡膠	聚胺脂橡膠		*的耐磨性能、耐酸堿性能較差	<60℃	紙漿、礦漿等漿液
氟塑料塑料	聚四氯乙烯	F4或PTFE	化學性能很穩定，耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕	<180℃	腐蝕性強的酸堿鹽液體
	四氯乙烯和六氟丙烯譯名：特氟隆FEP	F46或FEP	化學性能略遜于F4		腐蝕性的酸堿鹽液體
	四氯乙烯和乙烯	F4或ETFE	化學性能略遜于F4		腐蝕性的酸堿鹽液體
	聚乙烯	PO	化學性能穩定	<60℃	污水
	聚苯硫醚	PPS		<150℃	熱水

安裝地點的選擇：

為了使流量計工作可靠穩定，在選擇安裝地點時應注意以下幾方面的要求：

（1）盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設備（如大電機，大變壓器等），以免受磁場影響傳感器。

（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60℃及相對濕度大于95%。

（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，閥門應安裝在流量計下游側。

安裝要求：

為了正確地測量，在選擇管道上位置時應注意以下幾點要求：

（1）傳感器既可在垂直管道上安裝，也可在水平或者傾斜管道上安裝，但要求二電極的中心連線處于水平狀態。

（2）介質在安裝位置應該保證滿管流動，避免不滿管及氣體

附著在電極上。

（3）對于液固兩相流體，采用垂直安裝，

使被傳感器襯里磨損均勻，延長使用壽命。

（4）流量計安裝位置介質不滿管時，可采取抬

高流量管后端管路的方法，使其滿管，嚴禁

在管道zui高點和出水口安裝流量計（如圖）

（5）修改管道的安裝方法：

當介質流速達不到要求時，應當選用小口徑的流量計，這時應使用異徑錐形管或修改部分管道，使其與傳感器同口徑，但前后直管段至少須滿足；前直管段≥5DN，后直管段≥2DN（DN為管徑）

（6）前后直管段長度為流量計前≥5DN，后端≥2DN

五流量計的接線

·若采用分體式安裝連接的信號電纜采用定制的裝用電纜線，電纜線越短越好

·激勵電纜可選用Yz中型橡套電纜，其長度與信號電纜一樣

·信號電纜必須與其他電源嚴格分開，不能敷設在同一根管子內，不能平等敷設，不能絞合在一起應分別單獨穿在鋼管內

·信號電纜和激磁電纜盡可能短，不能將多余的電纜卷在一起，應將多余電纜減掉，并重新焊好接頭

·電纜進入傳感電氣接口時，在端口初做成U型，這樣可以防止雨水滲透到傳感器中

一體就地顯示接地端

上排：T-T+…………485通訊

FUSE…………電源保險絲

下排：AL，AH………上下線報警

P+，COM……脈沖頻率，COM與報警共用

1+，COM……4~20mA

L1，L2………電源220V（特殊訂貨24VDC）

分體式遠傳接線端

轉換器上排：DS2，SGND，DS ……信號屏蔽（鋼絲網）

EXT–，EXT+………………激磁線圈

TR，TR+……………… RS485通訊

COM，ALM+，ALM-……上下限報警

L1，L2……………………電源220V（特殊定貨24VDC）

轉換器下排：SIG2，SGND，SIG1……信號電極

1-COM，ICOUT，INSW…正反向4~20mA

只輸入一路電流INSW為空

PCOM，PUL-，PUL+……正反向脈沖頻率

傳感器：SIG1，SIG2，SGND……信號電極

DS1，DS2………………信號屏蔽（銅絲網）

EXT+，EXT-…………激磁線圈

六流量計參數設置

流量計按鍵使用方法：

儀表有兩個運行狀態：自動測量狀態

參數設置狀態

儀表上電時，自動進入測量狀態。在自動測量狀態下，儀表自動完成各測量功能并顯示相應的測量數據。在參數設置狀態下，用戶使用四個面板鍵，完成儀表參數設置。

1．鍵功能

1．1自動測量狀態下鍵功能

下鍵：循環選擇屏幕下行顯示內容；

上鍵：循環選擇屏幕上行顯示內容；

復合鍵+確認鍵：進入參數設置狀態；

確認鍵：返回自動測量狀態。

測量狀態下，LCD顯示器對比度調節：小液晶是通過“復合鍵+上鍵”或“復合鍵+下鍵”按數秒鐘；大液晶是通過調節大液晶背面的電位器來實現。

1．2參數設置狀態下鍵功能

下鍵：光標處數字減1；

上鍵：光標處數字加1；

復合鍵+下鍵：光標左移；

復合鍵+上鍵：光標右移；

確認鍵：進入/退出子菜單；

確認鍵：在任意狀態下，連續按下兩秒鐘，返回自動測量狀態。

注：（1）使用“復合鍵”時，應先按下復合鍵再同時按住“上鍵”或“下鍵”。

（2）在參數設置狀態下，3分鐘內沒有按鍵操作，儀表自動返回測量狀態。

（3）流量零點修正的流向選擇，可將光標移至zui左面“+”或“-”下，用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實際流向相反。

（4）流量的單位選擇，可將光標移至“流量量程設置”菜單的原顯示的流量的單位下，然后“上鍵”或“下鍵”切換使之符合要求。

2．參數設置功能鍵操作

要進行儀表參數設定或修改，必須使儀表從測量狀態進入參數設置狀態。在測狀態下，按“復合鍵+確認鍵”出現狀態轉換密碼（0000），根據保密級別，按廠提供的密碼（7206）對應修改，再按“復合鍵+確認鍵”后，則進入需要參數設置狀態。

2．1參數設置菜單

轉換器共有24個參數，使用儀表時，用戶應根據具體情況設置各參數，轉換器參數一覽表如下：

參數設置一覽表

參數編號	參數文字	設置方式	密碼級別	參數范圍
1	語言	選擇	2	中文、英文
2	儀表通訊地址	置數	2	0~99
3	儀表通訊速度	選擇	2	600~14400
4	測量管道口徑	選擇	2	3~3000
5	儀表量程設置	置數	2	0~99999
6	測量阻尼時間	選擇	2	0~100
7	流量方向擇項	選擇	2	正、反
8	流量零點修正	置數	2	±0.000
9	小信號切除點	置數	2	0~99%
10	允許切除顯示	選擇	2	允許/禁止
11	流量積算單位	選擇	2	0.00001L~1m3
12	電流輸出類型	選擇	2	0~10mA/4~20mA
13	脈沖輸出方式	選擇	2	頻率/脈沖
14	脈沖單位當量	選擇	2	0.00001L~1m3
15	頻率輸出范圍	選擇	2	1~5000Hz
16	空管報警允許	選擇	2	允許/禁止
17	空管報警閾值	置數	2	999.9%
18	空管量程修正	置數	2	0.0000~3.9999
19	上限報警允許	選擇	2	允許/禁止
20	上限報警數值	置數	2	000.0~199.9%
21	下限報警允許	選擇	2	允許/禁止
22	下限報警數值	置數	2	000.0~199.9%
23	積算流量清零	密碼	3	000000~399999
24	清積算量密碼	置數	4	000000~399999

3．自診斷信息與故障處理

智能化轉換器具有診斷功能。除了電源和硬件電路故障外，一般應用中出現的故障均能正確給出報警信息。這些信息在顯示器右上方提出“！”驚嘆號。在測量狀態下，通過下鍵翻頁，顯示出故障內容如下： 流量正常

勵磁報警

空管報警

故障處理：

1）儀表無顯示

a）檢查電源是否接通；

b）檢查電源保險絲是否完好；

c）檢查供電電壓是否符合要求；

d）檢查顯示器對比度調節是否能夠調節，并且調節是否合適；

e）如果上述前3項a）、b）、c）都正常，第項顯示器對比度調節不能夠調節請將轉接器交生產廠維修。

2）勵磁報警

a）勵磁接線EX1和EX2是否開路；

b）傳感器勵磁線圈總電阻是否小于150Ω；

c）如果a,b 兩項都正常，則轉換器有故障。

3）空管報警

a）測量流體是否滿傳感器測量管；

b）用導線將轉換器信號輸入端子SIG1、SIG2和SIGGND三點短路，此時如果“空管報警”提示取消，說明轉換器正常，有可能是被測流體電導率或空管閾值及空管量程設置錯誤；

c）檢查信號連線是否正確；

d）檢查傳感器電極是否正常；

① 使流量為零，觀察顯示電導比應小于；

② 在有流量的情況下，分別測量端子SIG1和SIG2對SIGGND的電阻應小于5k（對介質為水測量值。用指針萬用表測量，并可看到測量過程充放電現象）。

e）用萬用表測量DS1和DS2之間的直流電壓應小于1V，否則說明傳感器電極被污染，應給予清洗。

4）上限報警

上限報警提示出輸出電流和輸出頻率（或脈沖）都超限。將流量量程改大可以，撤消上限報警。

5）下限報警

下限報警提示出輸出電流和輸出頻率（或脈沖）都超限。將流量量程改小可以，撤消下限報警。

流量計的外型尺寸

DN	a	D	Do	n×A
10	230	90	60	4×14
15	230	95	65	4×14
20	230	105	75	4×14
25	230	115	85	4×14
32	230	140	100	4×18
40	230	150	110	4×18
50	230	165	125	4×18
65	230	185	145	8×18
80	230	200	160	8×18
100	230	220	180	8×18
125	280	250	210	8×18
150	280	285	240	8×22
200	310	340	295	8×22
250	360	395	350	12×22
300	460	445	400	12×22
350	460	505	460	16×22
400	460	565	515	16×26
450	460	615	565	20×26
500	600	670	620	20×26
600	600	780	725	20×30
700	700	895	840	24×30
800	800	1015	950	24×33
900	900	1115	1050	28×33
1000	1000	1230	1160	28×36
1200	1200	1405	1340	32×33
1400	1400	1630	1560	36×36
1600	1600	1830	1760	40×36
1800	1800	2045	1970	44×39
2000	2000	2265	2180	48×42
2200	2200	2405	2315	52×45

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