一體式電磁流量計(jì)

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一體式電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率大于5S/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測(cè)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(jì)利用恒流低頻三值矩形波或雙頻矩形波勵(lì)磁，既有矩形波磁場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了正弦波 磁場(chǎng)的缺點(diǎn)；還可以消除電源電壓波動(dòng)、電源頻率變化及勵(lì)磁線圈阻抗變化所造成的誤差；并有******的零點(diǎn)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(diǎn)。電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，傳感器安裝在測(cè)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(jì)。
二、工作原理：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)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(shì)；
K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)；
B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距；（測(cè)量管內(nèi)直徑）
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào)，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(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4～20mA輸出，報(bào)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(chǎng)合：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計(jì)主要用于測(cè)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(jì)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(guò)程流量測(cè)量和控制；適用于導(dǎo)電液體的總量計(jì)量。
四、流量計(jì)結(jié)構(gòu)形式：
1、傳感器：
傳感器主要由測(cè)量導(dǎo)管、測(cè)量電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。 
a、測(cè)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(cè)液體現(xiàn)場(chǎng)工況測(cè)量的載體。  
b、測(cè)量電極：安裝在測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁，與軸流方向垂直，使測(cè)量液體產(chǎn)生信號(hào)的一對(duì)電極。 
c、勵(lì)磁線圈：在測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)的上下兩個(gè)勵(lì)磁線圈。 
d、鐵芯和磁軛：將勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(hào)放大處理,單片機(jī)運(yùn)算后，可顯示流量、累計(jì)量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號(hào)，用于流體流量的計(jì)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(guò)連接電纜形成流量計(jì)量系統(tǒng)。 
c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測(cè)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(diǎn)：
1、全數(shù)字量處理，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量可靠，精度高、流量測(cè)量范圍可達(dá)150：1；
2、超低EMI開(kāi)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(yùn)算速度快, 精度高，可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁，提高了流量測(cè)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(wú)可動(dòng)部件，無(wú)阻流部件，測(cè)量中幾乎沒(méi)有附加壓力損失；
6、在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程；
7、測(cè)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(wú)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(jiǎn)單，易學(xué)易懂；
9、具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出。(選配)；
10、具有自檢與自論斷功能；
11、小時(shí)總量計(jì)錄功能，以小時(shí)為單位記錄流量總量，適用于分時(shí)計(jì)量制(選配)；
12、內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累計(jì)量反向累計(jì)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(shí)間。(選配)；
13、紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠(yuǎn)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(jí)、1.0級(jí)；插入式2.5級(jí)；
測(cè)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(biāo)志：ExmibdⅡBT4；
防爆證號(hào)：GYB01349；
外磁干擾：≤400A/m；
外殼防護(hù)：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(hào)：4～20mA.DC，負(fù)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(lì)磁方式分類：
要產(chǎn)生一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng)，就需要選擇一種合適的勵(lì)磁方式。如按勵(lì)磁電流方式劃分，有直流勵(lì)磁、交流（工頻或其他頻率）勵(lì)磁、低頻矩形波勵(lì)磁和雙頻矩形波勵(lì)磁。
1、直流勵(lì)磁
直流勵(lì)磁方式用直流電或采用磁鐵產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng)。這種直流勵(lì)磁變送器的是受交流電磁場(chǎng)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(chǎng)易使通過(guò)測(cè)量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解，產(chǎn)生正負(fù)離子，在電場(chǎng)力的作用下，負(fù)離子跑向正極，正離子跑向負(fù)極，這將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴(yán)重影響儀表的正常工作。所以，直流勵(lì)磁一般只用于測(cè)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(lì)磁
工業(yè)上使用的電磁流量計(jì)，大都采用工頻（50Hz）電源交流勵(lì)磁方式產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，避免了直流勵(lì)磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵(lì)磁會(huì)帶來(lái)一系列的電磁干擾問(wèn)題（例如正交干擾、同相干擾、零點(diǎn)漂移等）?，F(xiàn)在交流勵(lì)磁正在被低頻方波勵(lì)磁所代替。
3、低頻方波勵(lì)磁
低頻方波勵(lì)磁波形有二值（正-負(fù)）和三值（正-零-負(fù)-零）兩種，其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵(lì)磁能避免交流磁場(chǎng)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(chǎng)在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流，排除直流勵(lì)磁的極化現(xiàn)象。
八、主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：
1、傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件，也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失，是流量計(jì)中運(yùn)行能耗zui低的流量?jī)x表之一。
2、可測(cè)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(cè)量管內(nèi)部無(wú)阻礙流動(dòng)部件，與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來(lái)選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測(cè)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(cè)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(cè)量?jī)x表，在測(cè)量過(guò)程中，它不受被測(cè)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(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后，就可心用來(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4、輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)狀態(tài)（層流或湍流）無(wú)關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬，其測(cè)量范圍度可達(dá)100：1，有的甚至達(dá)1000：1的可運(yùn)行流量范圍。
5、無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量，也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。
6、口徑范圍極寬，從幾個(gè)毫米一直到幾米，而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備，為電磁流量計(jì)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(lái)測(cè)量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2、不能用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì)，如對(duì)石油制品或有機(jī)溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計(jì)還無(wú)能為力。
3、普通工業(yè)用電磁流量計(jì)由于測(cè)量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測(cè)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(cè)量，以防止測(cè)量管外結(jié)露（結(jié)霜）破壞絕緣。
4、電磁流量計(jì)易受外界電磁干擾的影響。
九、流量計(jì)的安裝要求：
安裝環(huán)境的選擇
1、應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備。如大電機(jī)、大變壓器等。
2、安裝場(chǎng)所不應(yīng)有強(qiáng)烈震動(dòng)，環(huán)境溫度變化不大。
3、便于安裝、維修的場(chǎng)所。
安裝位置的選擇
1、傳感器上流向標(biāo)志與管道內(nèi)被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)的方向須***一致。
2、安裝位置須***保證測(cè)量管內(nèi)書中充滿被測(cè)介質(zhì)。
3、選擇流體流動(dòng)脈沖較小的地方，即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和局部阻力件（閥門、彎頭等）
4、測(cè)量雙相流體時(shí)，應(yīng)選擇不易引起相分離的地點(diǎn)。
5、應(yīng)盡量避免安裝在管內(nèi)呈現(xiàn)負(fù)壓的地方。
6、當(dāng)被測(cè)介質(zhì)容易使電極，測(cè)量管內(nèi)壁產(chǎn)生粘附、結(jié)垢時(shí)，建議測(cè)量管內(nèi)流速不低于 2m/s 。
此時(shí)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(cè)量管，傳感器可采用并聯(lián)安裝，并帶清洗口。
安裝地點(diǎn)的選擇 
為了使變送器工作穩(wěn)定，在選擇安裝地點(diǎn)時(shí)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(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備（如大電機(jī)、大變壓器的等），以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)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(duì)濕度大于95.9%。 
4、選擇便于維修，活動(dòng)方便的地方。 
5、流量計(jì)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(jì)下游側(cè)。 
十、安裝注意事項(xiàng)：
1、電磁流量計(jì)的傳感器應(yīng)垂直安裝，并且流體自下而上流動(dòng)，以滿足固、液兩項(xiàng)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(dòng)，會(huì)造成流量計(jì)輸出的來(lái)回?cái)[動(dòng)；掛在電極附近的雜草的來(lái)回?cái)[動(dòng)也會(huì)引起流量計(jì)的輸出不穩(wěn)定。在流量計(jì)上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測(cè)量管內(nèi)。
2、電磁流量計(jì)防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)同時(shí)關(guān)閉流量計(jì)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(fù)壓的危險(xiǎn)。負(fù)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(jì)附近加負(fù)壓防止閥，打開(kāi)閥門接通大氣壓，以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。電磁流量計(jì)下游接有垂直管道時(shí)，若用流量傳感器上游閥門來(lái)關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量，傳感器測(cè)量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓，需加背壓或使用下游閥門來(lái)調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。
4、適當(dāng)?shù)木S護(hù)空間，大口徑流量計(jì)往往安裝在儀表井內(nèi)，為了管道安裝、接線、檢查和維護(hù)的方便，需要留有適當(dāng)?shù)目臻g。為了觀測(cè)、接線和維護(hù)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(jī)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(jìn)口保護(hù)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(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表的錯(cuò)誤選型或錯(cuò)誤的安裝而造成的，請(qǐng)?zhí)貏e注意。

1、收集數(shù)據(jù)：

被測(cè)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(rèn)：

一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)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(guò)分磨擦；對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測(cè)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(jì)口徑D的大小，其值由下式計(jì)算：

Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道內(nèi)徑 V：流速（m/h）

電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)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(jì)選用及訂貨須知： 

1、測(cè)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(fù)壓；

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

7、安裝環(huán)境：防護(hù)等級(jí)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(duì)所提供的產(chǎn)品提供免費(fèi)保養(yǎng)及維護(hù)服務(wù),承諾終生維修服務(wù)；

2、江蘇中偉測(cè)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(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，無(wú)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(fù)責(zé)進(jìn)行維修，并收取由此產(chǎn)生的維修費(fèi)用；

4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意，用戶可以無(wú)條件的選擇退換貨，中偉測(cè)控不收取任何的手續(xù)費(fèi)，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，承擔(dān)來(lái)回的運(yùn)費(fèi)。