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氯化鋁流量計-金湖奧科儀表有限公司-*-： 李萍()

氯化鋁流量計原理

   是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。

    流量計不但可測量一般導電液體的體積流量外，還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環保、食品等工業部門及市政管理，水利建設、河流疏浚等領域的流量計量。

的結構

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，并導致兩電極之產蝗內阻增大，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。

分類：

為了適應不同工礦條件下使用丙酮流量計，流量計分為：

１、一體式液晶顯示工業污水流量計：主要適用于高精度測量，防爆等級高的介質，如石油，化工，污水等行業。

２、管道式（分體式）工業污水流量計：主要使用于遠離測量地點的，液晶顯示與流量計主體分離式的。

的特點

1.在現場可根據用戶實際需要在線修改量程；

2.介質不受流體密度、粘度、溫度、壓力和導電率變化的影響；

3.可以根據化工污水介質的不同可以選用不同電極和襯里材料，可實現良好的耐腐蝕性和耐磨損性；

4.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；

5.全數字量處理，抗*力強，測量可靠，精度高、流量測量范圍可達150：1

6.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，提高了流采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術，電路可靠性高。

7.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。

8.在現場可根據用戶實際需要在線修改量程。

設計功能   

   丙酮流量計采用高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學易懂污水流量計帶有RS485、 RS232、Hart和Modbus Profibus-DP等數字通訊信號輸出，并且具有自檢與自診自診斷功能。 污水流量計小時總量記錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時計量制。污水流量計內部有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量內部設有掉電時鐘，可記錄16次掉電時間。

參數

安裝要求

智能電磁流量計安裝示范

1)、環境選擇

應盡量遠離具有強電磁場的設備，如大型電機、大型變壓器、大型變頻器等。安裝場所不應有強烈震動，管道固定牢靠，環境溫度變化不大（防止固液兩相變化）。安裝環境應便于安裝和維護。

2)、位置選擇

污水流量計安裝位置必須保證管道內始終充滿被測液體。

選擇液體流動脈沖小的地方，應遠離泵和閥門、彎頭等局部阻力件。

測量雙相（固、液和氣、液）液體時，應選擇不易引起相分離的地方。

被測管道內徑或周長容易測量，并且橢圓度應較小。

3)、直管段長度

污水流量計安裝管道上游側直管段長度應大于或等于10D，下游側應不小于5D(D為被測管道通徑)。

4)、 流量控制閥門和調節閥門

污水流量計的流量控制閥門應安裝在傳感器上游側的被測管道內，流量調節閥門應安裝在傳感器下游側。

工作原理 電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勱磁時，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液體流經測量管，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V 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，摸擬電流等信號，用于流量的控制和調節。

E＝KBdV 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) V――――平均流速(m/s) 式中K，d為常數，由于勵磁電流是恒流的，故B也是常數，則由E＝KBdV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E＝KBdV可知，被測流體介質的溫度、密度、壓力、電導率、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。對于制造廠和用戶來說，只要用普通的水實際標定后就可測量其他任何導電流體介質的體積，而不需作任何修正，這是電磁流量計的一突出優點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并具有很高的可靠性。

產品選型

1、量程范圍確認 一般工業用電磁流量計被測介質流速發2～4m/s為宜，在特殊情況下，zui低流速應不小于0.1m/s，zui高不大于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：流量(m3/h) D：管道內徑(m) V：流速(m/h) 電磁流量計的量程Q應大于預計的量大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程高刻度的50%為宜。  2、參考流量范圍

表2

通徑(mm) 流量范圍(m3/h) 通徑(mm) 流量范圍(m3/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 228.91～22890.60 DN65 1.19～119.40 DN1000 282.60～28260.00 DN80 1.81～180.86 DN1200 406.94～40694.40 DN100 2.83～282.60 DN1600 723.46～72345.60 DN200 11.30～1130.40 DN1800 915.62～91562.40 DN250    17.66～1766.25 DN2000 1130.40～113040.00 DN300 25.43～2543.40 DN2200 1367.78～136778.40 DN350 34.62～3461.85 DN2400 1627.78～162777.60 DN400 45.22～4521.60 DN2600 1910.38～191037.60 DN450 57.23～5722.65

產安裝與使用1、對外部環境的要求 a、流量計應避免安裝在溫度變化很大或受到設備高溫輻射的場所，若必須安裝時，須有隔熱、通風的措施。 b、流量計安裝在室內,若必須安裝于室外,應避免雨水淋澆,積水受淹及太陽曝曬，須有防潮和防曬措施。 c、流量計應避免安裝在含有腐蝕性氣體的環境中，必須安裝時，須有通風措施。 d、為了安裝、維護、保養、方便，在流量計周圍需有充實的安裝空間。 e、流量計安裝場所應避免有強磁場及強振動源，如管道振動大，在流量計兩邊應有固定管道的支座。 2、對直管段的要求 為了改善渦流與流場畸變的影響，流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求，否則會影響測量精度(也可安裝整流器，盡量避免在靠近調節閥和半開閥門之后安裝)。

管道安裝類型 安裝示意圖 標準管道式 前直管道L 后直管道S 水平管 圖a 5D 3D 彎管 圖b 10D 5D 擴口管 圖c 10D 5D 閥門下游 圖d 10D 5D 收縮管 圖e 5D 2D 汞下游 圖f 15D 5D 混合液 圖g 30D 3D

3、對工藝管的要求 流量計對安裝點的上、下游工藝管有一定的要求，否則影響測量精度。 a、上、下游工藝管的內徑與傳感器的內徑相同，并應滿足：0.98DN≤D≤1.05DN (式中DN：傳感器內徑，D：工藝管內徑) b、工藝管與傳感器必須同心，同軸偏差應不大于0.05DN 4、旁通管的要求 為了方便檢修流量計，為流量計安裝旁通管，另外，對重污染流體及流量計需清洗而流體不能停止的，必須安裝旁通管。

a、 方便流量計的檢修 b、 對重污染流體必須安裝 c、流體不能停止而流量計需清洗 5、流量計在管線上的安裝要求

6、傳感器的接地 為了使儀表可靠的工作，提高測量精度，不受外界寄生電勢的干擾，傳感器應有良好的單獨接地線，接地電阻<10Ω。在連接傳感器的管道內若涂有絕緣層或是非金屬管道時，傳感器兩側還應加裝接地環。 a、在金屬管道上的接地方式：金屬管道內避沒有絕緣層，按下圖接地。

b、在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式：傳感器上的兩端面應加裝接地環，使管內流動的被測介質與大地短接，具有零電位。否則，電磁流量計無法正常工作。(見下圖)

7、傳感器在陰極保護管道上的安裝 防護電解腐蝕的管道通常在其內壁和外壁是絕緣的，因此被介質沒有接地電位。所以，傳感器必須使用接地環。具有陰極防腐蝕保護的管道，傳感器與兩側連接管道之間常是絕緣的，所以介質對地是不導通的，安裝時要注意下列各點： a、接地環要裝在傳感器的兩端面上，他們必須與工藝管道的法蘭絕緣，通過接地線2與傳感器相連，接地環的材質應能耐介質的腐蝕，制造廠通常提供的標準材料是不銹鋼(1Cr18Ni9Ti) b、儀表兩側工藝管的法蘭應該用截面積為4mm2的銅導線繞過傳感器相連,使陰極保護電位與傳感器之間隔離。必須要注意，不要連接到傳感器上去。 c、法蘭連接螺栓必須與工藝管道的法蘭絕緣，用戶必須自備絕緣材料制造的襯套和墊圈。詳見下圖示意。

8、電磁流量計的搬運

9、流量計安裝時注意事項 a、安裝尺寸一定要計算準確，否則容易泄露或安裝不上。 b、流體流向必須與傳感器表面上的流向箭頭保持*。 c、流量計的電極軸線必須近似水平，否則影響測量精度。 d、傳感器兩邊的法蘭必須保持平行否則容易泄露。 e、為了避免在安裝后形成旋渦流動，應保證工藝配管、密封件、流量計同軸連接不能錯開。 f、安裝流量計時，嚴禁在緊靠流量計法蘭處電焊施工，以免燒傷流量計襯里。 g、對不同性質的工藝管道，應采用相應的接地方式(見傳感器接地)。 h、對于腐蝕性介質，應垂直安裝，被測介質自下往上流動，這樣可以避免固體顆粒在流量計管道中沉積,使襯里腐蝕均勻，延長使用壽命。 i、對于測量管口徑大于200mm，為了方便，可采用伸縮頭

接線指南

1、方表端子接線與標示(分體型)

2、方表信號線的處理與標示

3、圓表端子接線與標示(一體型)

圓表各接線端子標示含義如下： I+：流量電流輸出 COM：報警輸出地 COM：電流輸出地 FUSE：輸入電源保險絲 P+：雙向流量頻率(脈沖)輸出 T1+：通訊輸入 COM：頻率(脈沖)輸出地 T2-：通訊輸入 Al：下限報警輸出 L1：220V(24V)電源輸入 Ah：上限報警輸出 L2：220V(/24V)電源輸入 4、圓表信號線的處理與標示

注：分體式流量計傳感器與轉換器連接電纜盡可能短，不要將多余的電纜卷在一起。 連接電纜不能與其他電纜線，如變壓器、電動機及其它力電纜裝一起，其距離至少大于1m。 連接電纜不能在中途斷開或短路也不能改變訂貨要求長度。 電纜布線應盡量避免干擾源。 優勢產品: 污水型電磁流量計/Φ100mm 自流型電磁流量計/Φ100mm 防腐型電磁流量計/Φ150mm 優點: 　 1、雜物、纖維不影響測量 　 2、四氟耐腐蝕內襯 　 3、抗菌防粘型電極 　 4、正反計量累計流量 　 5、智能自我疹斷功能 優點: 　 1、磁場強度增加5倍 　 2、擅長測量超低流速流量 　 3、輸入阻抗高達15兆歐姆 　 4、內置大型磁鋼 　 5、大電流勵磁 優點: 　 1、四電極機構安全接地 　 2、哈氏C合金電極 　 3、四氟內襯耐強酸強堿 　 4、不銹鋼外殼延長壽命 　 5、密度換算功能，輕易算質量 潛水型電磁流量計/Φ200mm 高溫型電磁流量計/Φ300mm 小口徑電磁流量計/Φ10mm 優點: 　 1、桔紅潛水漆包用10年 　 2、防護等級：IP68 　 3、全密封灌膠工藝,點滴不漏 優點: 　 1、耐高溫達150度 　 2、選用高溫漆包線圈 　 3、采用網骨架內襯 優點: 　 1、zui小流量可測到20.0L/h　 　 2、耐高壓的外插式電極 　 3、反應靈敏,零點穩定

主要技術數據及使用注意事項：

• 公稱通徑：DN4-3000mm
• 公稱壓力：0.6、1.0、1.6、4.0MPa(高壓可根據用戶要求加工)
• 精 度：±0.2% ，±0.5%(示值誤差)
• 測量范圍(流量):0-15m/s
• 介質溫度：分體型-10℃～+80℃（PTFE和F46襯里-40℃～+180℃） 一體型-10℃～+80℃
• 環境溫度：-25℃～+60℃
• 環境濕度：5～*RH（相對濕度）
• 介質電導率：大于20μS/cm
• 安 裝：一體型、分體型、插入式
• 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 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 
• 電極結構：三電極結構、電極結構
• 被測介質zui高溫度：氯丁橡膠襯里zui高80℃，聚氨脂襯里zui高80℃，聚四氟乙烯襯里zui高180℃， 耐高溫橡膠襯里zui高120℃
• 傳感器輸出信號：0-0.2mVp-p至0-2mVp-p
• 電極材料：不銹鋼OCrl8Nil2Mo2Ti、哈氏合金B、C、鈦Ti、鉭（Ta）、鉑金（Pt）電極
• 防爆標志：ExmⅡT4，ExmdⅡBT4

1、 精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精度等級，做到經濟合算。比如用于貿易結算、產品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據控制要求選擇不同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，。

2、測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時，流量計的滿度流量可以在測量介質流速0.5—12m/s范圍內選用，范圍比較寬。選擇儀表規格（口徑）不一定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否在流速范圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提高管內流速，得到滿意測量結果。

3、盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設備，以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號。

4、流量計周圍應有充裕的空間，便于檢測與維修。

1、電磁流量計的變送器結構簡單，沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節流部件，所以當流體通過時不會引起任何附加的壓力損失，同時它不會引起諸如磨損、堵塞等問題，特別適用于測量帶有固體顆粒的礦漿、污水等液固兩相流體以及各種粘性較大的漿液等。如果采用耐腐蝕絕緣襯里和選擇耐腐材料制成點擊，可用于各種腐蝕性介質的測量。
2、電磁流量計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、密度以及電導率（在一定范圍內）的影響。因此，電磁流量計只需經水標定以后，就可以用來測量其他導電性液體的流量，而不需要附加其他修正。
3、電磁流量計的量程范圍極寬，同一臺電磁流量計的范圍度100:1.此外，電磁流量計只與被測介質的平均流速成正比，而與軸對稱分布下的流動狀態無關。
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，因此可將測置信號直接用轉換器線性地轉換成標準化信號輸出，可就地指示，也可遠距離傳送。

：李萍

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