*-防腐電磁流量計

儀表介紹

電磁流量計結構

電磁流量計的結構主要由磁路系統、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。

磁路系統：其作用是產生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用磁鐵來實現，其優點是結構比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導管內的電解質液體極化，使正電極被負離子包圍，負電極被正離子包圍，即電極的極化現象，并導致兩電極之間內阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時，磁鐵相應也很大，笨重且不經濟，所以電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產生的。

測量導管：其作用是讓被測導電性液體通過。為了使磁力線通過測量導管時磁通量被分流或短路，測量導管必須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成，可選用不導磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等。

電極：其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。

外殼：應用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。

襯里：在測量導管的內側及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導管的耐腐蝕性，防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

轉換器：由液體流動產生的感應電勢信號十分微弱，受各種干擾因素的影響很大，轉換器的作用就是將感應電勢信號放大并轉換成統一的標準信號并抑制主要的干擾信號。其任務是把電極檢測到的感應電勢信號Ex經放大轉換成統一的標準直流信號。

電磁流量計特點

1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響；

2、測量管內*流動部件，無壓損，直管段要求較低。對漿液測量有*的適應性；

3、合理選擇傳感器襯里和電極材料，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；

4、轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩定、精確度高。流量范圍度可達150：1；

5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型；

6、轉換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數設定方便，編程可靠；

7、流量計為雙向測量系統，內裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數字通訊、HART；

8、轉換器采用表面安裝技術(SMT)，具有自檢和自診斷功能；

9、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系，因此測量精度高。

10、測量管道內無阻流件，因此沒有附加的壓力損失；測量管道內無可動部件，因此傳感器壽命極長。

11、由于感應電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值，因此傳感器所需的直管段較短，長度為5倍的管道直徑。

12、轉換器采用進的單片機（MCU）和表面貼裝技術（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩定，參數設定方便。點擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時流量、流速、流量百分比等。

13、雙向測量系統，可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產工藝和優質材料，確保產品的性能在長時候內保持穩定。

電磁流量計分類

按照外加磁場類型的不同，電磁流量計主要有直流式和感應式兩種。直流式電磁流旱計（圖2）的外加恒下磁場B垂直于管軸，C、D處裝有兩個電極，用來測量流體橫越磁場時所感生的電動勢U。流量Q可用下式求出：

式中A為管道橫截面積；d為管道直徑；k為修正系數，用來修正導出公式時未計及的因素（如流量計管道內的流速事實上并不均勻）的影響。在常的流量計中，k約為0.8，但對于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計，則要用容積法（一定時間內流過的容積）標定k值。磁場可由磁鐵產生，磁鐵材料一般是鋁－鎳－鈷合金。流量大時，因管徑較大，故采用無鐵芯激磁繞組，通以它常直流電流來產生一個近似均勻的磁場。

感應式電磁流量計 在被測流體溫度過高或對電極有強烈腐蝕作用等情況下，可采用感應式電磁流量計（圖2）。A、B為匝數相等的兩個交流激磁繞組（圖中畫的是截面），繞組之間是串聯的，但各自的電流方向相反。當流體靜止時，通過感應線圈C的合成磁通為零，故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時感應線圈中就產生交變電動勢，其大小與流速成正比。基于這一原理，還有很多改型方案。例如用一個激磁繞組，而在它的對稱的兩側各安置一方向相反的感應線圈并串聯起來（圖3）流體流動時，磁力線向流動方向移動，使兩邊感應線圈中的大吃一驚生電動勢不為零，由此可間接表示出流量的大小。

電磁流量計的管道內沒有其他部件，所以除用于測量導電流體的流量外，還可用于測量各種粘度的不導電液體（其中加入易電離物質）的流量。在核能工業中經常使用電磁流量計。

電磁流量計就顯示方式分為：分體型電磁流量計，一體型電磁流量計。系列公稱通徑DN15～DN3000。

分體型電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現數字勵磁，同時在電磁流量計上采用CAN現場總線，屬國內，技術達到國內*水平。

分體型電磁流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調節和控制用，現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。

分體型電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。

一體型電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制定，用來測量導電流體的體積流量。由于*的特點已廣泛地應用于工業上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環保、給排水等行業，與計算機配套可實現系統控制。

1．電磁流量計沒有可動部件，也沒有阻流件，不會引起壓力損失，同時也不會引起磨損，阻塞等問題。

2．電磁流量計是一體積流量測量儀表，在測量過程中不受被測介質的溫度、粘度、密度以及導電率（在一定范圍內）的影響。

3．電磁流量計的量程范圍寬，可達1：100。此外，電磁流量計只與被測介質的平均流速成正比，而與軸對稱的流動狀態（層流或紊流）無關。

4．電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好，因此可以將測量信號直接用轉換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠距離傳送。

電磁流量計選購

口徑與量程的選擇

變送器口徑通常選用與管道系統相同的口徑。如果份道系統有待設計，則可根據流母范圍和流速來選擇口徑。對于電磁流量計來說，流速以2-4m/s較為適宜。在特殊情況下. 如液體中帶有固體顆粒，考慮到磨損的情況，可選常用流速≤3m/s,對于易附管壁的流體，可選用流速≤2m/s,流速確定以后，可根據

來確定變送器口徑。

變送器的量程可以根據兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預計的大流量值，二是正常流值大于儀表滿量程的50%，以保證一定的測量精度。

1、技術參數 見表1

表1 技術性能參數
公稱通徑DN 10,15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,350,400,500… … 1800
公稱壓力Mpa 1.0，1.6，2.5，4.0，6.3，10，16，25MPa
工藝連接 法蘭連接，法蘭標準：GB/T9119-2000 和GB/T9113.2-2000
結構形式 一體型（IP65）、分體型（IP65 和IP68）
襯里材料 聚四氟已烯PTFE（≥DN10）、氯丁橡膠（≥DN65），F46（高壓電磁）
電極材料 鉑金、袒、哈氏合金、鈦、316L
測量管材料 304 不銹鋼
外殼和法蘭材料 碳鋼（標準），不銹鋼（非標訂制），不銹鋼（高壓電磁）
流體溫度 ≤180℃
防爆標志 不防爆和隔爆兩種
精度等級 0.5 級（0.1m/s～10m/s 范圍內），0.25 級（0.1m/s～10m/s 范圍內）
重復性 0.15%
量程比 高阻快速響應設計，無失真采集微弱信號，量程比可達100：1
可測量流速范圍 0.035m/s～12m/s
*-防腐電磁流量計IP68： 潛水型 傳感器*在水中工作