化工厂**电磁流量计工作原理 恒思博

一、概述：
卫生型电磁流量计采用了新型的卫生型衬里材料和衬里工艺，符合食品行业的卫生要求，同时采用法兰连接，方便电磁流量计的快速拆卸、清洗，使电磁流量计在使用过程中不易被污染，可广泛应用于矿泉水、酱油、果酱、啤酒、果汁、米酒、牛奶等食品的生产制造过程及卫生、化工等领域。

二、特点：
·采用新型的卫生型衬里材料，防止了测量介质残余物在测量管中的堆积；
·测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；
·采用快速法兰连接方案，便于拆卸、维护和清洗；
·转换器可与传感器组成一体型或分离型；
·转换器采用16位高性能微处理器，2×16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；
·全数字化的处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高等特点。

三、主要技术参数:
　 ·公称通径：DN105～DN600mm ；
　　·公称压力：0.6～4.0MPa ；
　　·精 确 度：±0.5%；±0.3% ；
　　·测量范围：0.3～15m/s(流速) ；
　　·衬里材料：卫生聚四氟乙烯 ；
·电极材料：含钼不锈刚、钛（Ti）、钽（Ta）、哈氏合金（H）、铂（Pt）或其他特殊电极材料；
·外壳材料：不锈钢 ；
　　·介质温度：-30℃ ～ +1000℃ ；
　　·环境温度：-25℃ ～ +60℃
　　·电 源：220V AC 或 24V DC

四、工作原理：
　　电磁流量计的工作原理是基于法拉*电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法
　　拉*试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。

五、性能特点：
　　·仪表结构简单、可靠，无可动部件，工作寿命长。
　　·无截流阻流部件，不存在压力损失和流体堵塞现象。
　　·无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统。
　　·测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响。
　　·采用聚四氟乙烯衬里和含钼不锈刚、钛（Ti）、钽（Ta）、哈氏合金（H）、铂（Pt）或其他特殊电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。
·具备一体化和分离型两种型式。

六、主要优点：
　　1）电磁流量计的传感器结构简单，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无阻碍流动部件，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）电磁流量计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，就可放心用来测量其它导电性液体的流量。
　　4）电磁流量计的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较宽，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）电磁流量计无机械惯性，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。

gne W3000 PLUS电池供电型电磁流量计采用了 16 位嵌入式**微功耗微处理器，同时采用了特殊技术设计的传感器励磁系统，具有全数字量处理，抗干扰能力强，电池供电型电磁流量计测量稳定可靠等特点，可实现自动双向流量测量，现场瞬时流量、正向、反向累积总量显示，G数据无线远传，自诊断故障提示等功能，电池供电型电磁流量计可广泛应用于现场无电源供电的场所，如城市供水、水利灌溉、污水处理等行业。
二、电池供电型电磁流量计技术参数：
·公称通径：DN6-DN1200
·公称压力：0.6 ～ 4.0MPa (特殊压力可定制)
·度：± 0.5%(DN10 — DN250) ；± 1.0%(DN300 — DN1200)
·测量范围：0 ～ 12m/s
·测量介质电导率：＞ 20 μs/cm
·介质温度：-10℃～ 100℃
·环境温度：-25℃～ 60℃
·环境湿度：≤ 95% (相对湿度)
·供电方式：电池供电型电磁流量计拥有 3.6V/DC 内置锂电池供电，连续工作时间大于5年
·电极材料：316L不锈钢、HC、HB、钛、钽、铂/铱合金
·衬里材料：聚氯丁橡胶、聚氨脂橡胶、PTFE、F46、PFA
·连接方式：法兰式，插入式
·结构形式：一体型、分体型
·防护等级：IP68
显示方式：LCD 大屏幕液晶显示瞬时流量、正向/反向累积总量以及提示符
·输出：脉冲输出 0.0001-10m/p 可设置脉冲宽度 20ms( 无源光耦输出)
·通讯方式：G无线数据远传(形式数据包)

高压电磁流量计简介
　　电磁流量计只能测量导电液体,并对液体的温度有所要求,不能**度.一般用来测量如:生活用水,污水,泥浆,石灰以有有腐蚀的液体等,不能测量**溶液和油.由于电磁流量计测量精度较高,操作方便,使用寿命长,所有应用较广.测量无腐蚀性液体,温度在80度以下,一般采用橡胶衬里.对于有腐蚀性介质采用F4衬里.对于不同介质选用不同的衬里与电极,才能保证电磁流量计长期稳定的工作!

　　高压电磁流量计主要用于油田测量泥浆,压力为40MPA以上!

　　电磁流量计多数故障都是由于没有按照说明书的要求进行,一般只要小有改动就可以处理!电磁流量计价格主要与电极选用以及表体材质相关,因此价格相差较大!

高压电磁流量计特点：
　　·测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。


　　·测量管无阻碍流动部件、无压损、直管段要求较低。


　　·传感器可带接地电极，实现仪表良好接地。


　　·传感器采用先进加工工艺，使仪表具有良好的抗负压能力。


　　·gne W3000 PLUS转换器采用液晶背光式显示，可使反射阳光下或暗室内的读数变得容易。


　　·安装在管子上与标准型成90°旋转显示屏改善了一体型流量计的可见度。


　　·通过红外线触摸按键设定参数，在恶劣的环境下不打开转换器的盖板也可以安全的进行设定。


　　·转换器具有自诊断输出，空负载检测输出，流量上下限输出，两较流量值输出


　　等功能。


　　·不仅可用于一般的过程检测，还适用于矿浆、纸浆及糊状液的测量。


　　·高压电磁流量计传感器采用**技术制造，专门应用于石油、化工等行业。 三、技术参数：


　　·公称通径：DN25 ～ DN250mm


　　·公称压力：6.3、10、16、25、32、40、70MPa


　　·精 确 度：示值的±0.5％,可选示值的±0.3％或±0.2％


　　·衬 里：聚氨酯、F46


　　·电极材料：含钼不锈钢、哈氏合金B、哈氏合金C、钛


　　·结构形式：一体型、分体型


　　·介质温度：-10 ～ +160℃


　　·环境温度：-25℃ ～ +60℃


　　·介质电导率：≥5μs/cm


　　·标志：ExmbⅡT4


　　·连接方式：法兰式；油壬式

智能型防腐电磁流量计采用世界新技术。利用恒流低频三值矩形波或双频矩形波励磁，既有矩形波磁场的优点，又克服了正弦波

磁场的缺点；还可以消除电源电压波动、电源频率变化及励磁线圈阻抗变化所造成的误差；并有较好的零点稳定性和不受流体噪声干扰影响

。从而具有高稳定性、高可靠性的特点。智能型防腐电磁流量计测量原理是基于法拉*电磁感应定律，智能型防腐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，转换器可以与传感器组合连接在一起称为一体型电磁流量计，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称为分离型电磁流量计。防腐电磁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。防腐电磁流量计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，防腐电磁流量计广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制、造纸等行业以及环保、**管理，水利建设

等领域。

智能型防腐电磁流量计产品特点：
１、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；
２、测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低；
３、系列公称通径DN15～DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择；
４、转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、度高。流量范围度可达0：1；
５、转换器可与传感器组成一体型或分离型；
６、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；
７、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示．庄、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；
８、转换器采用表面安装技术T，具有自检和自诊断功能。
一、产品说明：
　　电磁流量计由电磁流量传感器和转换器配套组成，用以测量管道内各种导电流体或液固二相介质的体积流量。它广泛应用于化工、食品、制糖、酿酒、冶金、造纸、水利、环保、印染、石油、煤炭等工业领域中，用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、煤水浆、玉米浆、纤维浆、糖浆、石灰乳、污水、给排水、、啤酒、麦汁、各种饮料等导电液体介质的体积流量。

二、主要特点
　　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，因此传感器寿命较长。
　　3．由于感应电压是在整个充满磁场的中间中形成的，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．多种电极及内衬材料，可满足耐腐蚀、耐磨损的要求。
　　5．HLDE转换器采用国际新先进的单片机和表面贴装技术，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．双向测量系统，可测正向流量，反向流量，采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长时间内保持稳定。

三、技术指标

1．公称压力：普通型 DN(4～80)—4.0MPa；DN（100～）—1.6MPa；
DN（200～1000）—1.0MPa；DN(1100～2000) —0.6MPa。
高压型 DN（4～80）—6.3MPa，10 Mpa，16 MPa，25 MPa，32 MPa；
DN（100～）—2.5 MPa，4.0 MPa，6.3 MPa，10 MPa，16 MPa；
DN（200～600）—1.6 MPa，2.5 MPa，4.0 MPa；
DN（700～1000）—1.6 MPa，2.5 MPa；
DN（1100～2000）—1.0 MPa，1.6MPa。
2．准确度等级：0.2、0.5（示值误差）
3．流速范围： （0.1～15）m/s
4．流体电导率：≥5uS/cm
5．防护等级： IP65（防喷水型）、IP68（潜水型）
6．流体温度： （-30～+）℃
7．工作环境： （-25～+55）℃，5%～95%RH
8．连接方式： 法兰连接（GB9119—1988）或ANSI标准
9．输出： （0～1）kHz、（4～20）或（0～10）
10．供电电源： 220VAC、50Hz或24VDC。

电磁流量计安装时测量电极的轴线必须近似于水平方向，测量管道内应完全充满液体。流量计的前方少要有5D（D为流量计内径）长度的直管段，后方少要有3D长度的直管段，流体的流动方向和流量计的箭头方向一致。管道内如有真空会损坏流量计的内衬，需特别注意。流量计附近应无强电磁场，并有充裕的空间，以便安装和维护。若测量管道有振动，在流量计的两边应有固定的支座。测量不同介质的混合液体时混合点与流量计之间的距离少要有30D（D为流量计内径）长度。为方便今后流量计的清洗和维护，应安装旁通管道。安装聚四氟乙烯内衬的流量计时，连接两个法兰的螺栓应注意均匀拧紧，否则容易压坏聚四氟乙烯内衬，用力矩扳手。

适用范围：
在食品、医等卫生行业，其工艺过程往往需要宁期使用高温蒸汽进行清洗，以防止繁殖，因此卫生行业管道与流量计联接一般采用快速接头，即卡箍型结构。
原理：
是基于法拉*电磁感应定律：导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，其感应电势E为：E＝KBVD,式中：
K--－仪表常数  
B--－磁感应强度
V--－平均流速
D--－管道内径
卡箍式不锈钢电磁流量计特点：
1.流量的测量不受流量的密度、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，测量管道内无可部件，因此传感器寿命长
3.传感器所需的直管段较短，方便安装
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，可耐腐蚀和磨损
5.双向测量系统，可测正反向流量。
卡箍式不锈钢电磁流量计产品优势及*特点：
1.传感器重要的部件－线圈作优化的设计，并通过严格的实流试验，切实保证产品的测量精度
2.电极作彻底的静电屏蔽处理，保证小不会受线圈的干扰，保证低流速的测量精度
3.线圈与外界作隔离处理，保证线圈长期的绝缘强度，也就保证传感器的长期测量精度
4.传感器所有的焊接工艺都采用氩弧焊工艺，虽然成本较高，但能保证焊接的可靠性(焊接是传感器的主要的生产工艺)，特别是安装线圈后的后一道焊接工序，用氩弧焊工艺能保证已安装的线圈不被损伤
5.采用接地电极结构，形成一个平衡电极平面，保证整个测量平均速度的过程都被限制在平衡电极平面之内进行，能很好的消除电气噪声干扰，提供的测量结果
6.采用定制的双层屏蔽电缆
7.可编程频率低频矩形波励磁，提高了流量测量的稳定性，功率损耗低
8.特殊介质测量(如浆液)采用高频励磁，消除杂波干扰
9.采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高
10.全数字处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高
11.**低EMI开关电源，适用电源电压变化范围大，抗EMC性能好
12.用单块电路板完成所有功能设计，采用D器件和表面帖装T)技术，电路可靠性高
13.高清晰度背光中文LCD显示，显示累积流量、瞬时流量、流速、流量百分比等
14.菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂
15.双向测量系统，内部具有三个积算器可分别显示正向累计量、反向累计量及差值积算量
16.具有自检与自诊断功能，并在屏幕上显示
17.*特的防雷设计
选型：
1.被测流体的导电率
2.传感器的管径、工作压力、工作温度
3.传感器的内衬材质、电极材质及型式
安装要求：
1.安装点选择在管道处或垂直向上处
2.直管段保证在前5D后3D
接线、设定、调试：
接线：分体式之间连接线，电缆为RVVP2＊32/0.2屏蔽线，励磁电缆为YHZ-2＊1,两者长度一致。
设定：管径，流量单位，仪表系数，量程输出。
调试：检查各参数设定是否正确。
如何避免电极的表面效应
所谓电极表面效应是指电极表面化学反应效应、电化学现象、较化电势以及电极的触媒作用四个方面
1、化学反应效应：
是指电极与被测介质接触后，电极表面形成钝化膜或氧化层，此时电极没被腐蚀，但形成的钝化膜或氧化层却增加了电极表面的接触电阻。
例;钽与水 钽对水是耐腐蚀，若选择钽电极测量水流则错了，这是因为在测水流量时，钽电极表面会形成绝缘层阻挡感应电压的传递。
2、电化学现象 ：
是指电极与被测介质接触，电极表面发生电势变化。如测量含沙土固体颗粒或纤维浆液的流体流量，固体颗粒擦过电极，电极虽没被腐蚀，但电极受撞表面接触电势突然变化，使仪表输出出现尖峰脉冲形成干扰。
测果汁时，采用高频转换器
3、较化电势 ：
是指电极感生电动势在两电极极性不同，导致电解质在电极表面产生较化。早期的电磁流量计采用直流激磁电极的较化现象严重，现在多用低频方波激磁，低频矩形波激磁结合了直流激磁和交流激磁的优点，虽然交变激磁将较化电势减弱了几个数量级，但不能完全消除较化电势干扰的影响。
4、触媒作用：
是指被测介质在电极的作用下产生化学反应而影响测量。如铂电极的电磁流量计在测量时，铂电极虽没被腐蚀，但会在电极表面产生气雾，阻断电气通路，导致输出波动。
例;铂与 铂对是耐腐蚀的，若选择铂电极测量流量则错了，这是因为在测量低压力下(0.3Mpa)的时，电极表面会产生气雾阻档电气通路影响测量。