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詳細介紹
智能電磁流量計上海自動化儀表九廠
一、產品概述
智能電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現數字勵磁。電磁流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出4-20mA電流信號供記錄、調節和控制用，現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量固液兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
二、工作原理
智能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。其電極頭與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、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流量，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。
三、性能特點
1.儀表結構簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。
2.無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現象。
3.無機械慣性，響應快速，穩定性好，可應用于自動檢測、調節程控系統。
4.測量精度不受被測介質的種類及其溫度、粘度、壓力等物理量參數的影響。
5.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。
6.全數字量處理，抗干擾能力強，測量可靠，精度高，流量測量范同可達150：l。
7.全漢字菜單操作，使用方便，操作簡單。
8.高清晰度背光LCD顯示。
9.具有雙向流量測量，雙向總量累計功能，內部具有三個積算器可分別顯示正向累積值，反向累積值及差值積算量。
10.輸出方式：電流、頻率雙向輸出功能和RS-485、MODBUS、HART接口。
11.采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術，電路可靠性高。
四、技術參數
1.整機和傳感器技術數據
執行標準 | JB／T9248一l999 |
公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、 350、400、450、500、600、700、800、900、l000、l200、1400、1600、 l800 |
***高流速 | 15m／s |
準確度 | 0.5 級、1.0 級 ( 隨口徑區分 ) |
流體電導率 | ≥5uS／cm |
環境溫度 | 傳感器：(-40～+80)℃,轉換器：(-l5～+50)℃ |
襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨脂、聚全氟乙丙烯(F46) |
流體溫度 | ≤120℃ |
電極材料 | 316L、哈氏合金 C、哈氏合金 B、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
法蘭材質 | 碳鋼、不銹鋼 |
外殼防護 | IP65 |
防爆標志 | ExⅡBT6 Gb |
2.轉換器技術數據
電源 | 直流 | （18～30）V |
交流 | （85～265）V （45～63）Hz | |
功率 | ＜20W(與傳感器配套) | |
內部積算器 | 正向流量、反向流量、差值量均有總量積算器 | |
輸出信號 (可編程) | 電流輸出 | ●輸出信號：雙向兩路，全隔離(0～l0)mA／(4～20)mA ●負載電阻：(0～l0)mA，(0～1.5)KΩ；(4～20)mA時，(0～750)Ω ●基本誤差：在上述測量基本誤差基礎上加±l0μA |
頻率輸出 | ●正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可在1～5000Hz內設定 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V，導通時集電極***大電流為250mA | |
脈沖輸出 | ●正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可達500cp／s ●脈沖寬度自動設置或20ms方波 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V．導通時集電極***大電流為250mA | |
流向指示輸出 | ●可測正反方向的流體流動，并可以判斷出流體流動的方向 | |
報警輸出 | ●兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報警輸出 ●外接電源不大于35V，導通時集電極***大電流為250mA ●報警狀態：流體空管、勵磁斷線、流量超限 | |
通訊接口 | RS-485、 MODBUS、 HART，具有防雷擊保護 | |
阻尼時間 | 在(1～64)s | |
正常工作條件 | 環境溫度：（-10～60）℃、相對濕度：5%～90% | |
3.流量測量范圍
口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) | 口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) |
DN10 | 0.14 ～ 1.4 | DN400 | 226.08～4521.60 |
DN15 | 0.32 ～ 6.36 | DN450 | 286.31～5722.65 |
DN20 | 0.57 ～ 11.30 | DN500 | 353.25～7065.00 |
DN25 | 0.88 ～ 17.66 | DN600 | 508.68～10173.6 |
DN32 | 1.45 ～ 28.94 | DN700 | 692.37～13847.40 |
DN40 | 2.26 ～ 45.22 | DN800 | 904.32～18086.40 |
DN50 | 3.53 ～ 70.65 | DN900 | 1144.53～22890.60 |
DN65 | 5.97 ～ 119.40 | DN1000 | 1413.00～28260.00 |
DN80 | 9.04 ～ 180.86 | DN1200 | 2034.72～40694.40 |
DN100 | 14.13 ～ 282.6 | DN1400 | 2769.48～55389.60 |
DN125 | 22.08～441.56 | DN1600 | 3617.28～72345.60 |
DN150 | 31.79～635.85 | DN1800 | 4578.12～91562.40 |
DN200 | 56.52～1130.4 | DN2000 | 5652.00-113040.00 |
DN250 | 88.31～1766.25 | DN2200 | 6838.92-136778.40 |
DN300 | 127.17～2543.40 | DN2400 | 8138.88-162777.60 |
DN350 | 173.09～3461.85 | DN2600 | 9551.88-191037.60 |
五、智能電磁流量計上海自動化儀表九廠產品外形尺寸
電磁流量計外形及安裝尺寸（法蘭標準：GB/T9119） | ||||||
公稱通徑 DN | 壓力等級 | 法蘭外徑 D | 螺栓孔中心圓直徑K | 螺栓孔 n-L | 總長 L | 高度 H |
10 | PN40 | 90 | 60 | 4-φ14 | 200 | 190 |
15 | PN40 | 95 | 65 | 4-φ14 | 200 | 190 |
20 | PN40 | 105 | 75 | 4-φ14 | 200 | 190 |
25 | PN40 | 110 | 85 | 4-φ14 | 200 | 200 |
32 | PN40 | 140 | 100 | 4-φ18 | 200 | 205 |
40 | PN40 | 150 | 110 | 4-φ18 | 200 | 215 |
50 | PN40 | 165 | 125 | 4-φ18 | 200 | 220 |
65 | PN16 | 185 | 145 | 4-φ18 | 200 | 240 |
80 | PN16 | 200 | 160 | 4-φ18 | 200 | 255 |
100 | PN16 | 220 | 180 | 4-φ18 | 250 | 270 |
125 | PN16 | 250 | 210 | 4-φ18 | 250 | 300 |
150 | PN16 | 285 | 240 | 8-φ22 | 300 | 330 |
200 | PN16 | 340 | 295 | 12-φ24 | 350 | 390 |
250 | PN16 | 405 | 355 | 12-φ26 | 450 | 450 |
300 | PN16 | 460 | 410 | 12-φ28 | 500 | 500 |
350 | PN16 | 520 | 470 | 16-φ30 | 550 | 520 |
400 | PN16 | 580 | 525 | 16-φ32 | 600 | 635 |
450 | PN10 | 615 | 565 | 20-φ26 | 600 | 685 |
500 | PN10 | 670 | 620 | 20-φ26 | 600 | 750 |
600 | PN10 | 780 | 725 | 20-φ30 | 600 | 830 |
700 | PN6 | 860 | 810 | 24-φ26 | 700 | 890 |
800 | PN6 | 975 | 920 | 24-φ30 | 800 | 1095 |
900 | PN6 | 1075 | 1020 | 24-φ30 | 900 | 1195 |
1000 | PN6 | 1175 | 1120 | 28-φ30 | 1000 | 1295 |
1200 | PN6 | 1405 | 1340 | 32-φ33 | 1200 | 1395 |
1400 | PN6 | 1630 | 1560 | 36-φ36 | 1400 | 1595 |
1600 | PN6 | 1830 | 1760 | 40-φ36 | 1600 | 1700 |
1800 | PN6 | 2045 | 1970 | 44-φ39 | 1800 | 1930 |
1.上表所有數據僅基于標準型傳感器
2.其他未列出的壓力等級，尺寸可能會不同
3.對于口徑較小的傳感器，表頭的尺寸可能大于傳感器
六、產品選型
型號 | 通徑 | ||||
EB-LDE-XXX | DN10-2600智能型電磁流量計 | ||||
EB-LCD-XXX | DN200-2600插入式電磁流量計 | ||||
代號 | 電極材料 | ||||
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K9 | 316L HB HC 鈦 鉭 鉑合金 不銹鋼涂覆碳化鎢 蒙乃爾 | ||||
代號 | 內襯材料 | ||||
C1 C2 C3 C4 C5 C6 | 聚四氟乙烯F4 聚全氟乙丙烯F46 聚氟合乙烯FS 聚氯丁橡膠 聚氨脂橡膠 PFA | ||||
代號 | 傳感器材質 | ||||
B1 B2 | 304不銹鋼 碳鋼 | ||||
代號 | 精度等級 | ||||
E1 E2 E3 | 0.3級 0.5級 1級 | ||||
代號 | 信號輸出 | ||||
F1 F2 F3 F4 | 4－20mA,頻率，脈沖 RS485接口 Modbus Hart | ||||
代號 | 溫度 | ||||
T1 T2 T3 | 常溫型 高溫型 超高溫型 | ||||
代號 | 壓力等級 | ||||
P1 P2 P3 P4 | 0.6MPa 1.0MPa 1.6MPa 4.0MPa | ||||
代號 | 供電電源 | ||||
D1 D2 | 220VAC±10％ 24VDC±10％ | ||||
代號 | 轉換器形式 | ||||
J1 J2 J3 | 一體型結構 分體型結構 防爆一體型結構 | ||||
注：精度為0.5級建議流速范圍在（0.5~5）m/s
七、襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | ***高介質溫度 | 適用范圍 | |
一體型 | 分離型 | |||
聚四氟乙烯（F4） | 1.是化學性能***穩定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、******和王水，也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐三氟化氯、高溫三氟化氯、高速液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃-150℃ （需特殊訂貨） | 1.濃酸、堿等強腐蝕性介質 2. 衛生類介質 |
2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠。 | ||||
3.抗負壓能力不如聚氯丁橡膠。 | ||||
聚全氟乙丙類烯（F46） | 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，高度的扯斷力，耐磨性能好。 | 80℃-120℃ （需特殊訂貨） | 水、污水、耐磨損性的泥漿礦漿 | |
2.耐一般低濃度酸、堿、鹽介質腐蝕，不耐氧化性介質的腐蝕。 | ||||
聚氨酯橡膠 | 1.耐磨性能* 。 | 80℃ | 中性強磨損的礦漿、煤漿、 泥漿 | |
2.耐腐蝕性能較差。 | ||||
八、電極材質的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼 0Cr18Ni12Mo2Ti | 用于工業用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質，適用于石油、化工、鋼鐵等工業部門及市政、環保等領域。 |
哈氏合金B | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫fu酸、有機酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如******、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質的腐蝕，也耐氧化性鹽類如Fe+++、Cu++下或含其他氧化類的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕。 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸（包括發煙硫酸）、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸（如硫酸、鹽酸）的腐蝕，但如酸中含有氧化劑（如******、Fe+++、Cu++）時，則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優良的耐腐蝕性，和玻璃很相似。除了氫fu酸、發煙硫酸、堿外，幾乎能耐一切化學介質（包括沸點的鹽酸、******和150℃一下的硫酸）的腐蝕。在堿中不耐蝕。 |
鉑/銥合金 | 幾乎能耐一切化學介質，但不適用與王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆 | 用于無腐蝕性，強磨損性的介質。 |
注：由于介質種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應根據實際情況自己做出選擇，必要時應做擬選材料的耐腐試驗，如掛片試驗。 | |
九、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，若須***安裝時須有隔熱、通風的措施。
b．流量計***好安裝在室內，若須***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，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裕的安裝空間。
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、工藝管與傳感器須***同心，同軸偏差應不大于0.05DN
3、旁通管的要求：為了方便檢修流量計，***好為流量安裝旁通管，另外，對重污染流體及流量 計需清洗而流體不能停止的，須***安裝旁通管。
4、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 | ||
彎管 | 圖a | 10D | 5D |
水平管 | 圖b | 5D | 3D |
閥門下游 | 圖c | 10D | 5D |
擴口管 | 圖d | 10D | 5D |
泵下游 | 圖e | 15D | 2D |
收縮管 | 圖f | 5D | 2D |
混合液 | 圖g | 30D | 3D |
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或內置接地電極。
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 加裝接地環或內置接地電極，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。
7、傳感器在陰極保護管道上的安裝
防護電解腐蝕的管通道通常在其內壁和外壁是絕緣的，因此被測介質沒有接地電位。所以，傳感器須***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個端面上，他們須***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(1Crl8Ni9Ti)。
b．儀表兩側工藝管的法蘭應該用截面積為4mm 2 的銅導線繞過傳感器相連，使陰極保護電位與感器之間隔離。須***要注意，不要連接到傳感器上去。
c．法蘭連接螺栓須***與工藝管道的法蘭絕緣，用戶須***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
十、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．流體流向須***與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。
C．流量計的電極軸線須***近似水平，否則影響測量精度。
d．傳感器兩邊的法蘭須***保持平行否則容易泄露。
e．為了壁免在安裝后形成旋渦流動，應保證工藝配管、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，***好應垂直安裝，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，為安裝方便，可采用伸縮頭。
十一、隔爆型產品安裝使用注意事項
1、產品外殼設有接線端子，用戶在使用產品時應可靠接地，但不得與強電系統的保護接地共用。
2、安裝現場應不存在對鋁合金有腐蝕作用的有害氣體。
3、現場安裝、維護須***遵守“有爆炸性氣體時勿開蓋”的警告語。
4、防爆外殼***高溫度不得大于130℃
5、維修和換電池須***在安全場所進行；當安裝現場確認無可燃性氣體存在時，方可維修。
6、用戶安裝使用和維護產品時須***同時遵守GB3836.1-2010、GB3836.2-2010防爆標準、GB50058-92“防爆和火災危害環境電力裝置設計規程”和“中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規程”的有關規定。
7、當使用外電源或外接信號時，電纜為橡膠電纜，外徑φ8～φ8.5，若不用外電源和外接信號，電纜引出孔須用盲板封牢。
8、隔爆型用于Ⅱ類C級T4可燃性氣體的1區以下的危險場所。
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