一體式電磁流量計

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一體式電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的，用來測量電導率大于5S/cm導電液體的體積流量，是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外，

一、產品概述：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計利用恒流低頻三值矩形波或雙頻矩形波勵磁，既有矩形波磁場的優點，又克服了正弦波 磁場的缺點；還可以消除電源電壓波動、電源頻率變化及勵磁線圈阻抗變化所造成的誤差；并有******的零點穩定性和不受流體噪聲干擾影響。從而具有高穩定性、高可靠性的特點。電磁流量計由傳感器和轉換器組成，傳感器安裝在測量管道上，轉換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型流量計。
二、工作原理：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計根據法拉第電磁感應原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當導電液體沿測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產生感應電勢，此感應電勢由兩個檢測電極檢出，數值大小與流量成正比例，其值為：E=KBVD式中：
E－感應電勢；
K－與磁場分布及軸向長度有關的系數；
B－磁感應強度；
V－導電液體平均流速；
D－電極間距；（測量管內直徑）
傳感器將感應電勢E作為流量信號，傳送到轉換器，經放大，變換濾波用一系列的數字處理后，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4～20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協議。
三、應用場合：
ZW-LDE系列一體式電磁流量計主要用于測量封閉管道中的導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，電磁流量計廣泛應用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環保污水總量控制、造紙、醫藥、食品等工、農業部門的生產工藝過程流量測量和控制；適用于導電液體的總量計量。
四、流量計結構形式：
1、傳感器：
傳感器主要由測量導管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。 
a、測量導管：由不銹鋼導管、襯里和連接法蘭組合而成，為被測液體現場工況測量的載體。  
b、測量電極：安裝在測量導管內側壁，與軸流方向垂直，使測量液體產生信號的一對電極。 
c、勵磁線圈：在測量導管內產生磁場的上下兩個勵磁線圈。 
d、鐵芯和磁軛：將勵磁線圈產生的磁場導入液體，并構成磁回路。  
e、殼體：儀表外包裝。 
2、轉換器：即為智能二次表，其將流量信號放大處理,單片機運算后，可顯示流量、累計量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流體流量的計量或控制。
3、產品組裝形式：其分為一體型和分體型兩種形式。 
a、一體型：傳感器和轉換器一體安裝。 
b、分體型：傳感器和轉化器分離安裝，通過連接電纜形成流量計量系統。 
c、為適應不同介質測量的要求，傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。

五、主要特點：
1、全數字量處理，抗干擾能力強，測量可靠，精度高、流量測量范圍可達150：1；
2、超低EMI開關電源，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；
4、采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術，電路可靠性高；
5、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；
6、在現場可根據用戶實際需要在線修改量程；
7、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；
8、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；
9、具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數字通訊信號輸出。(選配)；
10、具有自檢與自論斷功能；
11、小時總量計錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時計量制(選配)；
12、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，內部設有不掉電始終，可記錄16次掉電時間。(選配)；
13、紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠距離非接觸操作轉換器所有功能(選配)。
六、技術參數：
儀表精度：管道式0.5級、1.0級；插入式2.5級；
測量介質：電導率大于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；
環境溫度：-40℃～+50℃；
介質溫度：聚四氟乙烯襯里≤180℃；
橡膠材質襯里≤65℃；
防爆標志：ExmibdⅡBT4；
防爆證號：GYB01349；
外磁干擾：≤400A/m；
外殼防護：一體化型： IP65；
分 離 型： 傳感器IP68（水下5米，僅限于橡膠襯里）；
轉換器IP65；
輸出信號：4～20mA.DC，負載電阻0～750Ω；
通訊輸出：RS485或CAN總線；
電氣連接：M20×1.5內螺紋，φ10電纜孔；
電源電壓：90～220V.AC、24±10%V.DC；
功      耗：≤10VA。
七、按勵磁方式分類：
要產生一個均勻恒定的磁場，就需要選擇一種合適的勵磁方式。如按勵磁電流方式劃分，有直流勵磁、交流（工頻或其他頻率）勵磁、低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁。
1、直流勵磁
直流勵磁方式用直流電或采用磁鐵產生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現象的影響。但是使用直流磁場易使通過測量管道的電解質液體被極化，即電解質在電場中被電解，產生正負離子，在電場力的作用下，負離子跑向正極，正離子跑向負極，這將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質液體，如液態金屬流量（常溫下的***和高溫下的液態鋼、鋰、鉀）等。
2、交流勵磁
工業上使用的電磁流量計，大都采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式產生交變磁場，避免了直流勵磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵磁會帶來一系列的電磁干擾問題（例如正交干擾、同相干擾、零點漂移等）。現在交流勵磁正在被低頻方波勵磁所代替。
3、低頻方波勵磁
低頻方波勵磁波形有二值（正-負）和三值（正-零-負-零）兩種，其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵磁能避免交流磁場的正交電磁干擾，消除由分布電容引起的工頻干擾，抑制交流磁場在管壁和流體內部引起的電渦流，排除直流勵磁的極化現象。
八、主要優缺點如下：
1、傳感器結構簡單，測量管內沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運行能耗zui低的流量儀表之一。
2、可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部無阻礙流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極，其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質；采用耐磨橡膠做內襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、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、是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率（在一定范圍）的影響。因此，電磁流量計只需經水標定后，就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4、輸出只與被測介質的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態（層流或湍流）無關。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達100：1，有的甚至達1000：1的可運行流量范圍。
5、無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。
6、口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備，為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。
目前仍然存在的主要不足如下：
1、不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2、不能用來測量電導率很低的液體介質，如對石油制品或有機溶劑等介質，目前電磁流量計還無能為力。
3、普通工業用電磁流量計由于測量管內襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質；如未經特殊處理，也不能用于低溫介質的測量，以防止測量管外結露（結霜）破壞絕緣。
4、電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
九、流量計的安裝要求：
安裝環境的選擇
1、應盡量遠離具有強電磁場的設備。如大電機、大變壓器等。
2、安裝場所不應有強烈震動，環境溫度變化不大。
3、便于安裝、維修的場所。
安裝位置的選擇
1、傳感器上流向標志與管道內被測介質流動的方向須***一致。
2、安裝位置須***保證測量管內書中充滿被測介質。
3、選擇流體流動脈沖較小的地方，即應遠離泵和局部阻力件（閥門、彎頭等）
4、測量雙相流體時，應選擇不易引起相分離的地點。
5、應盡量避免安裝在管內呈現負壓的地方。
6、當被測介質容易使電極，測量管內壁產生粘附、結垢時，建議測量管內流速不低于 2m/s 。
此時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量管，傳感器可采用并聯安裝，并帶清洗口。
安裝地點的選擇 
為了使變送器工作穩定，在選擇安裝地點時應注意以下幾方面的要求： 
1、盡量避免鐵磁性物體及具體強電磁場的設備（如大電機、大變壓器的等），以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。 
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45℃及相對濕度大于95.9%。 
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；閥么應安裝在流量計下游側。 
十、安裝注意事項：
1、電磁流量計的傳感器應垂直安裝，并且流體自下而上流動，以滿足固、液兩項處于混合的狀態。原因是如介質中有固體物（泥沙、小石子顆粒等）容易發生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動，會造成流量計輸出的來回擺動；掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計的輸出不穩定。在流量計上游入口處設置金屬濾網擋住魚和雜草進入測量管內。
2、電磁流量計防止負壓的管路設置操作不當將引起傳感器內產生負壓。當同時關閉流量計上、下游的閥門，若流體的溫度高于氣溫．冷卻后收縮，使管內壓力有形成負壓的危險。負壓造成襯里與金屬導管剝離，引起電極泄漏。
3、在電磁流量計附近加負壓防止閥，打開閥門接通大氣壓，以防止在傳感器內產生負壓。電磁流量計下游接有垂直管道時，若用流量傳感器上游閥門來關閉或調節流量，傳感器測量管內將形成負壓。為了防止負壓，需加背壓或使用下游閥門來調節和關閉流量。
4、適當的維護空間，大口徑流量計往往安裝在儀表井內，為了管道安裝、接線、檢查和維護的方便，需要留有適當的空間。為了觀測、接線和維護的方便，儀表安裝應距地面有一定的高度，以便于清洗、安裝。

十一、主要技術數據：

1、整機和傳感器技術數據：

2、轉換器技術數據：

3、襯里的選擇：

4、進口保護法蘭和接地法蘭(或接地環)的選擇：

5、電極的選擇：

十二、正確選型：

儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作，有關資料表明，儀表在實際應用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型或錯誤的安裝而造成的，請特別注意。

1、收集數據：

被測流體成份；
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：

一般工業用電磁流量計被測介質流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，z低流速應不小于0.2m/s，z高應不大于8m/s。若介質中含有固體顆粒，常用流速應小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。

在量程Q已確定的條件下，即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小，其值由下式計算：

Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道內徑 V：流速（m/h）

電磁流量計的量程Q應大于預計的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。

3、參考流量范圍：

4、選型編碼：

十三、設計選用及訂貨須知： 

1、測量介質：名稱、成分、狀態、導電性或電導率；

2、工作狀態溫度（℃）；

3、工作狀態壓力（Mpa）；

4、管道內外徑（DN），***小、正常、量范圍（m3/h）；

5、腐蝕性、磨損性，是否有負壓；

6、安裝要求及環境：一體還是分體，信號輸出，通訊方式，供電電源；

7、安裝環境：防護等級和防爆要求。  

售后服務承諾：

1、從合同簽訂之日起，我中偉公司對所提供的產品提供免費保養及維護服務,承諾終生維修服務；

2、江蘇中偉測控儀表有限公司的銷售經理將定期與客戶聯系，了解產品的使用情況，并解決客戶使用過程中產生的問題，無償提供技術支持；

3、保修期內出現人為的損壞，我公司負責進行維修，并收取由此產生的維修費用；

4、產品出現質量問題或對產品不滿意，用戶可以無條件的選擇退換貨，中偉測控不收取任何的手續費，出現質量問題，承擔來回的運費。