电磁流量计原理及安装等

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1、 概述概述l电磁流量计（Electromagnetic Flowmeter）l电磁流量计用来测量导电的液体,特别适用于大口径的管道测量, 广泛应用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食品、水处理等行业。特点特点l1、测量管是一段光滑的直管，无活动及阻流部件，基本上无压力损失，对于大口径管道来说，节能效果显著。l2、流量计输出与流量成线性关系。l3、合理选用衬里材料及电极材料，可测量各种腐蚀性介质流量。l4、安装要求低，前置管段长度为5DN，后置管段为3DN（孔板为24DN和7DN，涡轮为20DN和5DN）。特点特点l5、量程比宽，为1：20（孔板为1：3，涡轮为1：5）。l6、测量精度高，目前可达

2、0.5%至 1%。l7、能够在不断流的情况下进行安装、拆卸，为用户的检修带来了方便。缺点缺点l电磁流量计目前仍然存在的主要不足如下 ： 1、不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。 2、不能用来测量电导率很低的液体介质，如对石油制品或有机溶剂等介质，目前电磁流量计还无能为力。 3、普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制，不能用于测量高温介质；如未经特殊处理，也不能用于低温介质的测量，以防止测量管外结露（结霜）破坏绝缘。 4、电磁流量计易受外界电磁干扰的影响 。工作原理工作原理l电磁流量计以依据的基本原理是法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中做切割磁力运

3、动时，导体内将产生感应电动势。电磁感应定律动画工作原理工作原理l将该原理应用于测量管内流动的导电流体，并且流体流动的方向与磁场方向垂直。流体中产生的感应电动势被位于管子径向两端的一对电极检测到。工作原理工作原理l这里用线色和蓝色表示带电粒子。起初，当液体不流动时，两个电极之间不会测到任何电压。当液体流动时，磁场会对带电粒子产生作用力，正负带电粒子便会分开，集中到管壁两侧，此时两个电极将检测到电动势。工作原理工作原理 该感应电动势UE与磁感应强度B、电极间距离D和平均流速V成正比。因电磁感应强度B和电极距离D是常数，所以感应电动势UE与平均流速成成正比，而体积流量又与平均流速V成正比，所以体积流

4、量与感应信号成正比。在信号转换器中，该感应信号电压被转换成体积流量，同时转换成可编程的模拟作数字信号输出。 公式为： UE =K*B*D*V（K为比例系数）动画图动画图插入式电磁流量计测量原理插入式电磁流量计测量原理l插入式电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管。将切割磁力线感应出电动势E。 插入式电磁流量计测量原理插入式电磁流量计测量原理电磁

5、流量计按励磁方式分类电磁流量计按励磁方式分类l直流励磁 直流励磁方式用直流电或采用永久磁铁产生一个恒定的均匀磁场 。l交流励磁 工业上使用的电磁流量计，大都采用工频（50Hz）电源交流励磁方式产生交变磁场，避免了直流励磁电极表面的极化干扰。但是用交流励磁会带来一系列的电磁干扰问题（例如正交干扰、同相干扰、零点漂移等）。 电磁流量计按励磁方式分类电磁流量计按励磁方式分类l低频方波励磁 低频方波励磁波形有二值（正-负）和三值（正-零-负-零）两种，其频率通常为工频的1/21/32。低频方波励磁能避免交流磁场的正交电磁干扰，消除由分布电容引起的工频干扰，抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流，排除

6、直流励磁的极化现象。 衬里的选择衬里的选择公司用的电磁流量计公司用的电磁流量计l1、菲时博特电磁流量计 MTBE循环上水进装置流量FIQ-513传感器探头传感器探头信号转换器信号转换器公司用的电磁流量计公司用的电磁流量计2、浙江迪元电磁流量计 催化循环水出水流量1、2 FIQ-7101、FIQ-7102传感器传感器转换器转换器公司用的电磁流量计公司用的电磁流量计l3、重庆川仪电磁流量计常压循环水出水流量FIQ-7103气分聚丙烯共用气分聚丙烯共用6台，分别为：台，分别为：循环水入气分装置FIQ-1119供水母线FIQ-3101回水母线FIQ-3102旁滤水线FIQ-3103新鲜水线FIQ-31

7、04循环水进聚合流量FIQ-3105传感器传感器转换器转换器菲时博特技术参数菲时博特技术参数l智能型插入式电磁流量计l型 号: DIM系列 l口 径: DN350 - DN2000 l精 度: 1.5%测量值(标准) 1.0%测量值(特殊) 0.5%测量值(高精度) l最低导电率 : 5s/cm l电 源: 220VAC 50HZ 24VDC l防爆等级： Exdiaiam ll CT5 技术参数技术参数l测量范围 : 推荐使用范围： 0.5m/s10m/s连续可调 最大使用范围：0.2m/s15m/s连续可调 l介质温度 : -20- +150 l环境温度 : -20- +60 l流体压力

8、: 1.6MPa 技术参数技术参数l防护等级 : 传感器 转换器 IP67 IP67 IP68 IP67 l材 质: 探头材质为 304不锈钢, 电极材质为316不锈钢,绝缘层为PTFE. l电气接口 : M201.5,1/2NPT l显示方式 : 标准双线液晶显示 ,可同时显示瞬时和累积流量。 技术参数技术参数l信号输出： 1、开关量可设为： -脉冲输出（最高1000HZ）； -高 /低流量报警； -空管报警； -流量方向示意； -故障报警 2、电流输出：4-20mA输出。技术参数技术参数l组态方式： 1、通过三个手动键现场组态。 2、通过遥控器现场组态。 3、通过手操器进行现场组态。 记忆

9、：EEPROM不会消失之记忆体，无需电池保存。 菲时博特操作功能菲时博特操作功能lC/CE 1、用工作模式与菜单模式之间的切换； 2、退出菜单；lSTEP 1、用作整个菜单的正向滚动， 所有想要的参数都可获得； 2、数字设置时移位键lDATA 1、短按，用作整个菜单的反向滚 动，所有想要的参数都可获得； 2、短按，数字设置时数字增加键 或菜单选择键； 3、长按，子菜单进入键； 4、长按，参数设置确认键。FISCHETPORTERFM3/h0.00000M30.00000FC/CESTEPDATAM1M2分体型接线图分体型接线图1+ 1-I+I- F+R+ R-PEF-2S1231SM2 M1

10、2S 211S3流量计转换器2-1+，2- 供电电压I+，I- 电流输出F+，F- 脉冲输出R+，R- 485接口PAPA流量传感器浙江迪元电磁流量计浙江迪元电磁流量计转换器电路结构图转换器转换器l转换器一方面向传感器励磁线圈提供稳定的励磁电流，以达到磁感应强度B是一个常量；同时把传感器感应的电动势放大转换成为电流信号或频率信号，便于流量的显示、累计、控制与调节。键盘定义与显示键盘定义与显示菜单参数设置菜单参数设置l先按下“复合键”再按下“确认”键，进入输入密码“0000”设置状态，按权限输入密码，再按“确认”键，进入选择操作菜单进行参数设置。l按住“确认”键数秒返回运行状态。l若三分钟内无任

11、何键盘操作将自动返回测量状态。接线端子接线端子l转换器接线端子图端子图标说明端子图标说明流量信号线流量信号线l对被测流体电导率大于50u s/cm的情况，分体型转换器与传感器配套使用时，流量信号传输电缆可以使用型号RVVP2*32/0.2的聚氯乙烯护套金属网屏蔽信号电缆。使用长度一般不大于100M。l转换器提供有等电位激励屏蔽信号输出电压，以降低电缆传输的分布电容对流量信号测量的影响。励磁电流线励磁电流线l励磁电流线可采用二芯绝缘橡皮软电缆线，建议型号为YHZ-2mm2。励磁电流线的长度与信号电缆长度一致。电流线电流线l对于直流供电转换器，应注意到电线电阻与电流电压有关，一般在24V供电电缆电

12、阻不应大于10。l使用电流输出线时，应注意到导线的电阻与负载电阻之和不得大于750。接地接地 传感器的接地不仅是基于安全的目的，而且也是保证流量计能正常测量必不可少的条件。传感器的接地螺钉应连接到地电位，而且此点电位应与被测流体电位相同。转换器壳体接线端子PE应采用不小于1.6mm2接地铜线接大地。接地电阻值应不大于10。PEPEPE传感器转换器数字量输出数字量输出l数字输出是指频率输出和脉冲输出。频率输出和脉冲输出在接线上用的是同一个输出端子，因此，我们不能同时选用频率输出和脉冲输出，而只能选用其中一种。l频率输出范围：01000HZ或05000HZ状态输出状态输出l转换器具有上限报警、下限

13、报警、流向/量程标示三种状态输出。其正接线端子分别为ALM+、ALM-和FDIR。状态脉冲接线的负端子是公用的COM-。模拟输出模拟输出l模拟量输出分成两种信号制：010mA和420mA信号制。使用时，我们可以通过参数设置在两种信号制中选择一种即可。l模拟量电流输出内部为24V供电，在420mA信号制下，可驱动750的负载电阻。零点与满度修正零点与满度修正l电流零点修正 将转换器设置到参数设置状态，选择“电流零点修正”项，进入，调整修正系数值，电流表正好指示4mA（0.004mA）。按下确认键即完成修正。l电流满度修正 选择“电流量程修正”参数，进入，转换器修正系数，使电流表正好指示20mA。

14、（ 0.004mA ）。确认即可。接点控制输入接点控制输入l通过接点输入通/断，提供给CPU端口低/高电平，的状态信号，从而控制流量累计计数器的计数与停止，清零与保持计数，实现批量控制、同步检验和远程控制清零。l当选定累积停止或远程清零，接点被接通则计数器停止累计或计数器被清零。接点被断开，则计数器累计计数。参数设置功能键操作参数设置功能键操作l要进行仪表参数设置或修改，必须使仪表从测量状态进入参数设置状态。在测量状态下，按“复合键+确认键”出现状态转换密码（0000），根据保密级别，按仪表出厂时提供的密码对应修改。再按“复合键”后，刚进入需要的参数设置状态。参数设置菜单参数设置菜单参数设置菜

15、单参数设置菜单密码说明密码说明l仪表参数设置功能有6级密码。其中03级为用户密码。我们可以使用第4级密码来重新设置第13级密码。另外，还设有总量清零密码专门用于累计计数回零。l0级密码（固定值0521）：用户能察看所有的参数，但不可修改；l1级密码（出厂值7206）：能改变125仪表参数；密码说明密码说明l2级密码（出厂值3110）：能改变129仪表参数；l3级密码（出厂值2901）：能改变138仪表参数；l4级密码（固定值）：用户能改变所有的参数和进行参数初始化。l总清零密码：36666量程自动切换量程自动切换l转换器具有可选的两个量程自动切换功能，可方便地用于昼夜流量变化范围大的自动控制测

16、量系统。在“流量量程设定”菜单下设置的量程值为第一量程（高量程）。在“量程自动切换”菜单下可选择1：2、1：4、1：8作为第二量程（低量程），第二量程式值为第一量程值的1/2、1/4、1/8。励磁方式选择励磁方式选择l转换器能向传感器提供四种励磁方式。用户可以根据被测流体的情况选择一种。通常可以用方式1励磁，方式2、3适合于大口径清洁水测量。注意，在哪种励磁方式下工作，就必须在哪种励磁方式下标定。自诊信息与故障处理自诊信息与故障处理l智能化转换器具有自诊断功能，除了电源和硬件电路故障外，一般应用中出现的均能正确给出报警信息。这些信息在显示器右上方提示“！”惊叹号或报警钟符号。在测量状态下，通过

17、下键翻页，显示出故障内容如下： 流量正常励磁报警电极正常电极异常空管报警故障处理故障处理l仪表无显示 1、检查电源是否接通； 2、检查电源保险丝是否完好； 3、检查供电电压是否符合要求； 4、检查显示器对比度调节是否能够调节，并 且调节是否合适。l如果以上都不出问题，就得将转换器交厂家维修。励磁故障励磁故障l1、励磁接线EX1和EX2是否开路；l2、传感器励磁线圈总电阻是否小于150。l如果1、2都正常，则转感器有故障。空管报警空管报警l测量流体是否充满传感器测量管；l用导线将转换器信号输入端子SIG1、SIG2和SIGGND三点短路，此时如果“空管报警”各“电极异常”提示撤消，说明转换器正常

18、，有可能是被测流体电导率低或电极被气体覆盖缘故。l检查信号线连接是否正确；电极异常电极异常l用万用表电阻档测电阻。红色试笔接电极，黑色笔接液电极（接液环或金属管道），万用表指针自左向右摆动，指示约至350K，然后自右向左放电，两电极向右摆动的差值不超过20%，否则说明电极被污染、覆盖。l用万用表测量DS1、DS2对接液点（接液电极、接液环、金属管道）之间的直流电压应小于1V，两电极之间的直流电压差值应在50mV以下。否则说明传感器电极被极化了。川仪电磁流量计川仪电磁流量计传感器传感器防爆防爆IP67型转换器型转换器l转换器背面图防爆防爆IP67型转换器型转换器l转换器接线端子转换器的工作参数转

19、换器的工作参数l使用SIC手操器或PC机对电磁流量计转换器的菜单进行操作时，菜单设定的一级保密口令为“user”,允许用户进入，对基本的工作进行查看和修改；二级保密口令为“engineer”，允许工程技术人员进入，对所有工作进行调整。一般情况下，我们不主张随意更改该密码，因为一将更改过的密码遗忘，则无法对流量计的参数进行操作。转换器菜单参数转换器菜单参数1l转换器菜单参数如图所示。转换器菜单参数转换器菜单参数2转换器菜单参数转换器菜单参数3转换器菜单参数转换器菜单参数4转换器菜单参数转换器菜单参数5PC机超级终端的使用方法机超级终端的使用方法l在转换器、传感器、电源均连接好后，用九针串口将转换

20、器端口与PC机端口相连。1、单击“开始”在菜单中找到“超级终端”。 开始程序附件通迅超级终端新建终端名称新建终端名称l打开“超级终端”，输入建连接名称串口选择串口选择l选择连接时所使用的串口（通常为COM1）对端口属性进行设置对端口属性进行设置l波特率：4800bpsl8位数据位l无厅偶校检l1位停止位l无数据流控制进入正常连接状态进入正常连接状态l各数据线连接好后，打开电源，PC终端会自动搜索端口。停留片刻，当PC发现设备后，终端窗口上会出现Flowmaster的标识。稍后，光标会停留在（IN）后。l进入正常通讯状态。ESC键键输入输入31Enter键键输入输入user/engineerEn

21、ter键键l1l以上是正确登录后的界面，敲击ESC便可按前面“工作参数”中的命令来输入参数。命令举例命令举例l用PC机显示瞬时流量l当连接正常时，光标会停留在“IN”后，这里可敲击ESC键，窗口出现“”。 “”后输入命令“1”，按回车键进入一级菜单“Read”。反复敲击回车键，滚动显示一级菜单“Read”的二级菜单。l在菜单根目录下输入“1”+回车。显示瞬时流量l出现瞬时流量后，我们可以按回车键，即退出数据采集并返回当前菜单。常用修改的参数常用修改的参数 l41量程 l48时间常数（数据波动大时修改，默认为5，5-10之间任意修改） l55显示当前电流输出值lB3口径 l B51，B52，B5

22、3的数据要与转换器铭牌上的FAYERT1，2，3相同 常用修改的参数常用修改的参数l11，12，13，14，15，16为显示器上排的显示内容，分别为瞬时，正向累计，反向累计,百分比，净流量累计，报警显示（要进入任何菜单之前要先按ESC键，再输入你所需调节的内容代码：41-就可直接修改了）仪表安装仪表安装l入口和出口直管段 由于双弯头、切向流入口或半开闸阀后面，会产生大量旋涡而干扰流量计的正常测量，所以流量计上、下油应有足够长的直管段，以保证测量精度，上游直管段为5*DN，下游直管段为2*DN。建议流量调节阀安装在传感器下游。2DN5DN仪表安装仪表安装l 对于塑料或绝缘管线，流体的接地是通过安

23、装接地环或接地电极来实现的。如果管首中存在杂散电势，建议在传感器的两端均安装接地环或接地电极。仪表安装仪表安装l在大口径管道路上的安装 在大口径上管道上，传感器可通过标准收缩管来代替前、后直管段而方便地安装。传感器安装环境传感器安装环境l安装环境 （1）传感器应安装在干燥通风的地方，避免潮湿、容易积水受淹的场所，还应尽量避免阳光直射和雨水直接淋浇。 （2）应尽可能避免安装在周围环境温度过高的地方。一体型结构的电磁流量计还受制于电子元器件环境温度，要低些。 传感器安装环境传感器安装环境（3）安装传感器的管道上应无较强的漏电流，应尽可能地远离有强电磁场的设备，如大机电、大变压器等，以免引起电磁场干扰； （4）安装传感器的管道或地面不应有强烈的震动，特别是一体型仪表； （5）安装传感器的地点要考虑工作人员现场维修的空间。 完完 l 谢谢