液體管道流量計

液體管道流量計的基本概述
電磁流量計簡稱EMF，是20實踐50-60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。它是根據法拉第電磁感應定律制成的，用來測量導電液體體積流量的儀表。由于其獨特的優點，目前已廣泛地被應用于工業工程中各種導電液體的流量測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質；各種易燃易爆介質；污水處理以及化工、食品、醫藥等工業中的各種漿液流量測量，形成了獨特的應用領域。
在結構上，電磁流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成，如圖所示。傳感器安裝在工業過程管道上，它的作用是將流進管道內的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號，并通過傳輸線將次信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方，它將傳感器送來的流量信號進行放大，并轉換成與流量信號成正比的標準電信號輸出，以進行顯示，累計和調節控制。

 
液體管道流量計工作原理
電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應規律。液體管道流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭于襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經測量管，將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內徑d與平均流速   的乘積、電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流信號，用于流量的測量和控制。

式中： E---------為電極間的信號電壓（v）
       B---------磁通密度（T）
       d---------測量管內徑(m)
         --------平均流速（m/s）
       K---------常數
由于K為常數，勵磁電流是恒流的，故B也是常數，則由（1-1）式可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體積流量Q成線性關系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這就是電磁流量計的基本工作原理。
由(1-1）式可知，被測流體介質的溫度、密度、壓力、導電率、液固兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動（如層流或紊流）就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。

液體管道流量計產品特點
1、內部無阻流件，幾乎沒有壓力損失和流體阻塞情況。
2、無機械慣性，響應快速，流量測量范圍寬（流速0.3~12m/s）穩定性好，可以用于自動檢測、調節和程控系統。
3、測量電導率大于5u S/cm液體，測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化影響，傳感器感應電壓信號與平均速呈線性關系，測量精度高。
4、精度等級：0.2級、0.5級、1.0級、1.5級。滿足不同用戶需求。
5、傳感器部分只有內襯和電極與被測液體接觸，只要選擇合適電極與內襯材料，即可耐腐蝕和耐磨損。
6、分常規型（壓力小于4.0MPa）與高壓型（壓力大于4.0MPa）。
7、電磁流量計系統分為簡單安裝型與在線安裝型。
8、采用EEPPOM存儲器，測量運算數據存貯保護安全可靠。
9、采用國際先進單片機（MCU）和表面貼裝技術（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩定，中文菜單，參數設定方便。
10、帶4~20Ma，頻率、脈沖輸出，帶報警電平輸出，帶RS485通訊接口，Hart、ModBus協議。
11、高清晰度LCD背光顯示瞬時流量，累積流量（Σ+、Σ-、ΣD）、流速、流量百分比、流量狀態（勵磁、流量、空管）等。
12、污水流量計采用聚四氟乙烯或橡膠材質襯里和HC、HB、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應不同介質的需要。
13、備有管道式、插入式等多種流量計型號。
14、防護等級：一體化結構IP65、分體結構IP68。
15、防爆等級：Exd Ⅱ BT4。
 
液體管道流量計的主要技術數據
1、公稱通徑：DN6-2200mm
2、公稱壓力：0.6、1.0、1.6、2.5、4.0MPa(高壓可根據用戶要求加工)
3、精度：±0.2% ±0.5%(示值誤差)
4、測量范圍(流量):0-1m/s至0-10m/s
5、介質溫度：分體型-10℃～+80℃（PTFE和F46襯里-40℃～+180℃） 一體型-10℃～+80℃
6、環境溫度：-25℃～+60℃
7、環境濕度：5～100%RH（相對濕度）
8、介質電導率：大于20μS/cm
9、安裝：一體型、分體型
10、外殼防護等級：傳感器IP65、IP68可選（IP65：塵密、防噴水型，即可允許水龍頭 從任何方向對儀表噴水；IP68：塵密、潛水型，能長期在水中工作）轉換器IP65
11、電極結構：三電極結構、刮刀電極結構
12、被測介質最高溫度：氯丁橡膠襯里最高80℃，聚氨脂襯里最高80℃，聚四氟乙烯襯里最高180℃， 耐高溫橡膠襯里最高120℃
13、傳感器輸出信號：0-0.2mVp-p至0-2mVp-p
14、電極材料：不銹鋼OCrl8Nil2Mo2Ti、哈氏合金B、C、鈦Ti、鉭（Ta）、不銹鋼涂覆碳化鎢、特殊
15、防爆標志：ExmⅡT4，ExmdⅡBT4

液體管道流量計儀表選型
1、量程范圍確認
一般液體流量計被測介質流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，最低流速應不小于0.2m/s，最高應不大于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應大于預計的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。
2、電磁流量計參考流量范圍

 
液體管道流量計內襯材料的選擇
應根據被測介質的腐蝕性磨損性和溫度來選擇內襯材料

 
液體管道流量計電極的選擇
應根據被測流體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關手冊，對于特殊流體應作腐蝕性試驗

 
液體管道流量計型譜

 
液體管道流量計的安裝
1、電磁流量計應安裝在水平管道較低處和垂直向上處，避免安裝在管道的最高點和垂直向下處；

2、流量計應安裝在管道上升處；

3、在開口排放管道安裝，應安裝在管道的較低處；

4、若管道落差超過5m時，在傳感器的下游安裝排氣閥；

5、流量計應在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥，而不應安裝在傳感器上游；

6、傳感器絕對不能安裝在泵的進出口處，應安裝在泵的出口處；

7、在測量井內安裝液體流量計的方式；

圖7備注：1.入口 2.溢流管 3. 入口柵 4.清洗孔 5.流量計 6.短管 7.出口 8.排放閥
如何正確選擇安裝節點：
正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節，若在安裝環節失誤，輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。
選擇安裝位置時需特別注意：

非測量電極的軸線必須近似于水平方向；


測量管道內必須完全充滿液體；
前方最少要有5×D（D為流量計內徑）長度的直管段，后方最少要有3×D（D為流量計內徑）長度的直管段；
流體的流動方向和流量計的箭頭方向一致；
管道內要有真空會損壞流量計的內襯，需特別注意；
在流量計附近應無強電磁場；
在流量計附近應有充裕的空間，以便安裝和維護；
若測量管道有振動，在流量計的兩邊應有固定的支座測量不同介質的混合液體時混合點與流量計之間的距離最少要有30×D（D電磁流量計內徑）長度為方便今后流量計的清洗和維護，應安裝旁通管道；

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