智能電磁流量計(jì)
概述
智能電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表，采用單片機(jī)嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁，同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí)，還可以輸出4～20mA電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。電磁流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測(cè)量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
特點(diǎn)
●儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、無(wú)可動(dòng)部件，工作壽命長(zhǎng)。
●無(wú)截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
●無(wú)機(jī)械慣性，響應(yīng)快速，穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
●測(cè)量精度不受被測(cè)介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理理參數(shù)的影響。
●采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和HC、HB、316L、Ti 等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
●備有管道式、插入式等多種流量計(jì)型號(hào)。
●采用EEPROM存貯器，測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
●具備一體化和分離型兩種形式。
●高清晰LCD背光顯示。
技術(shù)參數(shù)
表1
適用管徑 DN25～DN2600(DN25以下為非標(biāo))
電極材料 316L（不銹鋼）、HC（哈氏C）、HB（哈氏B）、Ti（鈦）、Ta（鉭）
適用介質(zhì) 導(dǎo)電率>5us/cm的液體
測(cè)量范圍 0．1～10m/s(可擴(kuò)展到15m/s)
量程上限 0.5～10m/s,推薦1～5m/s
精度等級(jí) 0.3級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)（隨口徑區(qū)分）
輸出信號(hào) 4～20mADC,負(fù)載≤750Ω；0～３KHz,5V有源，可變脈寬，高端有效頻率輸出：RS485接口
工作壓力 1.0MPa,1.6MPa,4.0MPa,16MPa(特殊)
流體溫度 -20℃～80℃,80℃～130℃，130℃～180℃ 參考襯里材質(zhì)
環(huán)境溫度 傳感器-40℃～80℃;轉(zhuǎn)換器-15℃～50℃
環(huán)境溫度 ≤85RH（20℃時(shí)）
電纜出口尺寸 M20×1.5
供電電源 220VAC±10%;50Hz±1Hz;24VDC±10%
功 耗 ≤8W
外殼防護(hù)等級(jí) 一體式：IP65分體式：傳感器IP68轉(zhuǎn)換器IP65
接地環(huán)材質(zhì) 1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)、HC(哈氏C)、Ti(鈦)、Ta(鉭)、Cu(銅)
連接法蘭 國(guó)標(biāo)GB9119-88(DIN2051,BS4504)
工作原理
智能電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通壁固定在測(cè)量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勱磁時(shí)，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為Ｂ的工作磁場(chǎng)。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測(cè)量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)Ｅ。電動(dòng)勢(shì)Ｅ正比于磁通量密度Ｂ,測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積。電動(dòng)勢(shì)Ｅ(流量信號(hào))由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，摸擬電流等信號(hào)，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E＝KBdV
式中: E――――為電極間的信號(hào)電壓（V）
B――――磁通密度（T）
d――――測(cè)量管內(nèi)徑（m）
V――――平均流速（m/s）
式中K，d為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此,只要測(cè)量出E就可確定流量Q，這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由E＝KBdV可知，被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)（如層流或紊流）就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的。因此說(shuō)電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。對(duì)于制造廠和用戶來(lái)說(shuō)，只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可測(cè)量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積，而不需作任何修正，這是電磁流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn)，是其他任何流量計(jì)所沒有的。測(cè)量管內(nèi)無(wú)活動(dòng)及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并具有很高的可靠性。
產(chǎn)品選型
1、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)流速發(fā)2～4m/s為宜，在特殊情況下，最低流速應(yīng)不小于0.1m/s，最高不大于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：流量（ /h）
D：管道內(nèi)徑(m)
V：流速(m/h)
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的量大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程高刻度的50%為宜。
2、參考流量范圍
表2
通徑（mm） 流量范圍（ /h）
通徑（mm） 流量范圍（ /h）
DN15 0.6～6.36 DN500 70.65～7065.00
DN20 0.11～11.30 DN600 101.74～10173.60
DN25 0.18～17.66 DN700 138.47～13847.40
DN40 0.45～45.22 DN800 180.86～18086.40
DN50 0.71～70.65 DN900
