電磁流量計(jì)
中文名稱：電磁流量計(jì)
英文名稱：electromagnetic flowmeter;electromagnetic flow meter
概述
電磁流量計(jì)（Electromagnetic Flowmeter）是由直接接觸管道介質(zhì)的傳感器和上端信號(hào)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，用來測(cè)量電導(dǎo)率大于5μs/cm的導(dǎo)電液體的流量，是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)流量的儀表。除了可以測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可以用于測(cè)量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性液體和均勻含有液固兩相懸浮的液體，如泥漿、礦漿、紙漿等。
電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)特別設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計(jì)英文菜單所帶來的不便。另外我們*設(shè)計(jì)4-6多電極結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步保證了測(cè)量精度并且任何時(shí)候無需接地環(huán)，減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩?！‰姶帕髁坑?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。
采用電磁感應(yīng)原理測(cè)量介質(zhì)流體流速的電磁流量計(jì)。它在管道的兩側(cè)加一個(gè)磁場(chǎng)，被測(cè)介質(zhì)流過管道就切割磁力線，在兩個(gè)檢測(cè)電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其大小正比于流體的運(yùn)動(dòng)速度?？梢杂糜跍y(cè)量酸、堿、鹽溶液、水煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質(zhì)的流量。電磁流量計(jì)密封性能好，還可用于自來水和地下水道系統(tǒng)。而且測(cè)量過程不與流體接觸，適于制藥、生物化學(xué)和食品工業(yè)。這種流量計(jì)還可檢測(cè)血液流量。它的量程比約為100:1，精度一般為1%，由于這種傳感器必須保持管道內(nèi)電阻和測(cè)量電路阻抗之間有一定比例關(guān)系，因此在制造上有一定困難。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率約為10歐姆•厘米時(shí)就開始產(chǎn)生困難，電導(dǎo)率更低時(shí)就產(chǎn)生原理性困難。當(dāng)電導(dǎo)率為10歐姆•厘米時(shí)，就達(dá)到導(dǎo)電介質(zhì)和電介質(zhì)之間的“分界線”，熱噪聲電平隨內(nèi)阻的增大而顯著增加。
電磁流量計(jì)是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表，所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、制定工藝、生產(chǎn)裝配和出廠測(cè)試等過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)我們都非常細(xì)致講究，還自行設(shè)計(jì)了一套于電磁流量計(jì)的生產(chǎn)設(shè)備和流量實(shí)流標(biāo)定裝置，從而在軟件和硬件上都能切實(shí)保證產(chǎn)品*的高質(zhì)量。電磁流量計(jì)特別設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計(jì)英文菜單所帶來的不便。另外我們*設(shè)計(jì)4-6多電極結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步保證了測(cè)量精度并且任何時(shí)候無需接地環(huán)，減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩
工作原理
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中，測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
構(gòu)造及用途
流量計(jì)由一次裝置和二次裝置組成，按一次裝置和二次裝置的組合形式流量計(jì)可分為分體型和一體型；流量計(jì)主要用于測(cè)量導(dǎo)電液體的體積流量。（摘錄：JJG 1033-2007 電磁流量計(jì)檢定規(guī)程）
計(jì)量性能要求
1．準(zhǔn)確度等級(jí)
流量計(jì)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)準(zhǔn)確度等級(jí)、zui大允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。流量計(jì)誤差表示使用相對(duì)示值誤差。
準(zhǔn)確度等級(jí)和zui大允許誤差
準(zhǔn)確度等級(jí) | 0.2 | （0.25） | （0.3） | 0.5 |
zui大允許誤差 | ±0.2% | （±0.25%） | （±0.3%） | ±0.5% |
準(zhǔn)確度等級(jí) | 1.0 | 1.5 | 2.5 | / |
zui大允許誤差 | ±1.0% | ±1.5% | ±2.5% | / |
注：優(yōu)先采用不帶括號(hào)的等級(jí) | | | | |
2．引用誤差
對(duì)于用于瞬時(shí)流量指示的流量計(jì)誤差表示也可使用引用誤差，其zui大允許誤差系列應(yīng)符合表1規(guī)定，其檢定結(jié)果的標(biāo)書中不再給出準(zhǔn)確等級(jí)，而使用其zui大允許誤差表示，且還應(yīng)在zui大允許誤差后標(biāo)注FS，如±0.5%FS。
3．誤差表示方法和選取原則
在一臺(tái)流量計(jì)的一次檢定中，應(yīng)按照準(zhǔn)確度等級(jí)和引用誤差之中的一種給出流量計(jì)誤差表示方法；對(duì)于使用相對(duì)示值誤差和引用誤差組合表示誤差的流量計(jì)，一次檢定中也應(yīng)統(tǒng)一使用一種方法表示其誤差。
4．重復(fù)性
流量計(jì)的重復(fù)性不得超過相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)規(guī)定的zui大允許誤差值的1/3。
特點(diǎn)
測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系，因此測(cè)量精度高。
測(cè)量管道內(nèi)無阻流件，因此沒有附加的壓力損失；測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件，因此傳感器壽命極長。
由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)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。
傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸，只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料，即可耐腐蝕和耐磨損。
轉(zhuǎn)換器采用的單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點(diǎn)穩(wěn)定，參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。
雙向測(cè)量系統(tǒng)，可測(cè)正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料，確保產(chǎn)品的性能在長時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
電磁流量計(jì)分類：分體型電磁流量計(jì)，一體型電磁流量計(jì)
分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(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，屬國內(nèi)*，技術(shù)達(dá)到國內(nèi)水平。
分體型電磁流量計(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。
分體型電磁流量計(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。
性能特點(diǎn)
儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動(dòng)部件，工作壽命長。無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
無機(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、壓力等物理量參數(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型式。
高清晰度LCD背光顯示。
一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定，用來測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量。由于*的特點(diǎn)，目前已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè)，與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1．電磁流量計(jì)沒有可動(dòng)部件，也沒有阻流件，不會(huì)引起壓力損失，同時(shí)也不會(huì)引起磨損，阻塞等問題。
2．電磁流量計(jì)是一體積流量測(cè)量儀表，在測(cè)量過程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率（在一定范圍內(nèi)）的影響。
3．電磁流量計(jì)的量程范圍寬，可達(dá)1：100。此外，電磁流量計(jì)只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，而與軸對(duì)稱的流動(dòng)狀態(tài)（層流或紊流）無關(guān)。
4．電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量，而且線性好，因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠(yuǎn)距離傳送。
按連線制式分類
1. 四線制
傳統(tǒng)的電磁流量計(jì)的輸出信號(hào)線和電源線（或流量傳感器和傳感器間的激磁電流線）分別由2組各2根導(dǎo)線的四線制組成，仍是當(dāng)前的主要制式。
2.二線制
當(dāng)前溫度、壓力/差壓、流量和物位等參量現(xiàn)場(chǎng)儀表趨向于輸出信號(hào)和電源共用導(dǎo)線的二線制儀表發(fā)展。二線制儀表毋須市電電源，而電磁流量計(jì)常裝在無市電供給的偏遠(yuǎn)場(chǎng)所，采用二線制可節(jié)省市電布線工程費(fèi)用。
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4～6m/s為宜，在特殊情況下，zui低流速應(yīng)不小于0.1m/s，zui高應(yīng)不大于12m/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
參考流量范圍 | |
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23～5722.65 |
φ20 | 0.11～11.3 | φ500 | 70.65～7065.00 |
φ25 | 0.18～17.66 | φ600 | 101.74～10173.6 |
φ40 | 0.45～45.22 | φ700 | 138.47～13847.4 |
φ50 | 0.71～70.65 | φ800 | 180.86～18086.4 |
φ65 | 1.19～119.4 | φ900 | 228.91～22890.6 |
φ80 | 1.81～180.86 | φ1000 | 406.94～40694.4 |
φ100 | 2.83～282.60 | φ1200 | 553.90～55389.6 |
φ150 | 6.36～635.85 | φ1600 | 723.46～72345.6 |
φ200 | 11.3～1130.4 | φ1800 | 915.62～91562.4 |
φ250 | 17.66～176.25 | φ2000 | 1130.4～113040.00 |
φ300 | 25.43～2543.40 | φ2200 | 1367.78～136778.4 |
φ350 | 34.62～3461.85 | φ2400 | 1627.78～162777.6 |
φ400 | 45.22～4521.6 | φ2600 | 1910.38～191037.6 |
襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 |
—體型 | 分離型 | ? | |
聚四氟乙烯（F4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料， | 70℃ | 100℃150℃ （需特殊訂貨） | 1、濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
聚全氟乙丙烯（F46) | 同F(xiàn)4，耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。 | 同上 | ? | |
聚氟合乙烯（Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低，但成本也較低。 | 80℃ | ? | |
聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性。2、耐低酸、堿、鹽，不耐氧化介質(zhì)。 | 80℃ 120℃（需特殊訂貨） | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 | |
聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。
2．耐腐蝕性能較差。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿 | |
法蘭的選擇
法蘭種類 | 適 用范 圍 |
接地法蘭（或接地環(huán)） | 適用于非導(dǎo)體管道，如塑料管道，但有接地電極的傳感器不需要。 |
進(jìn)口保護(hù)法蘭 | 當(dāng)介質(zhì)有強(qiáng)磨損性時(shí)選用。 |
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