電磁流量計(jì)為了提高程序的可讀性，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計(jì)思想，整個(gè)系統(tǒng)程序包括主程序模塊、初始化子程序、定時(shí)器中斷子程序和A/D 中斷子程序等組成。系統(tǒng)總的軟件程序流程框圖。系統(tǒng)總的程序流程圖在系統(tǒng)總的程序流程圖中，系統(tǒng)上電以后，程序開(kāi)始以后，為了使單片機(jī)正常運(yùn)行，首先必須對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要包括看門(mén)狗定時(shí)器的設(shè)置，系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)置，端口I/O初始化，UART串口初始化(包括串口的工作方式和波特率的設(shè)置)，定時(shí)器0、2和3的初始化，單片機(jī)內(nèi)部集成的12 位ADC0的初始化，以及模擬開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的初始化。程序通過(guò)控制模擬開(kāi)關(guān)來(lái)控制反饋電壓的開(kāi)關(guān)和極性。
dn100電磁流量計(jì)工作原理
傳感器是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，如工作原理圖所示:
當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管在交變磁場(chǎng)與磁力線成垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。在與測(cè)量管軸線和磁力線相互垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，將這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)檢出。
則有:
E=BVD
式中:E—感應(yīng)電勢(shì);
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度;
D —電極間的距離，與測(cè)量管內(nèi)徑相等;
V —測(cè)量管內(nèi)被測(cè)流體的平均流速。
式(1)中磁場(chǎng)B是恒定不變的，D為一常數(shù)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與被測(cè)流體的平均流速V成正比。通過(guò)測(cè)量管橫截面上的瞬時(shí)體積流量Q與流速V之間的關(guān)系為:
 污水型電磁流量計(jì)/Φ100mm |  自流型電磁流量計(jì)/Φ100mm |  防腐型電磁流量計(jì)/Φ150mm |
| 優(yōu)點(diǎn): 1、雜物、纖維不影響測(cè)量 2、四氟耐腐蝕內(nèi)襯 3、抗菌防粘型電極 4、正反計(jì)量累計(jì)流量 5、智能自我疹斷功能 | 優(yōu)點(diǎn): 1、磁場(chǎng)強(qiáng)度增加5倍 2、擅長(zhǎng)測(cè)量超低流速流量 3、輸入阻抗高達(dá)15兆歐姆 4、內(nèi)置大型磁鋼 5、大電流勵(lì)磁 | 優(yōu)點(diǎn): 1、四電極機(jī)構(gòu)安全接地 2、哈氏C合金電極 3、四氟內(nèi)襯耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿 4、不銹鋼外殼延長(zhǎng)壽命 5、密度換算功能，輕易算質(zhì)量 |
 潛水型電磁流量計(jì)/Φ200mm |  高溫型電磁流量計(jì)/Φ300mm |  小口徑電磁流量計(jì)/Φ10mm |
| 優(yōu)點(diǎn): 1、桔紅潛水漆包用10年 2、防護(hù)等級(jí):IP68 3、全密封灌膠工藝,點(diǎn)滴不漏 | 優(yōu)點(diǎn): 1、耐高溫達(dá)200度 2、選用高溫漆包線圈 3、采用網(wǎng)骨架內(nèi)襯 | 優(yōu)點(diǎn): 1、最小流量可測(cè)到20.0L/h 2、耐高壓的外插式電極 3、反應(yīng)靈敏,零點(diǎn)穩(wěn)定 |
dn100電磁流量計(jì)特點(diǎn)
1、管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，無(wú)阻流部件，測(cè)量中幾乎沒(méi)有附加壓力損失。
2、測(cè)量結(jié)果與流速分布、流體壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無(wú)關(guān)。
3、在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要在線修改量程。
4、高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂。
5、電磁流量計(jì)采用SMD器件和表面貼裝(SMT),電路可靠性高。
6、采用16位嵌入式微處理器，運(yùn)算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁，提高了流量測(cè)量的穩(wěn)定性，功耗低。
7、全數(shù)字量處理，抗力強(qiáng)，測(cè)量可靠，精度高，流量測(cè)量范圍可達(dá)150:1。
8、超低EMI開(kāi)關(guān)電源，使用電源電壓變化范圍大，抗EMC好
9、內(nèi)部具有三個(gè)積算器，可分別顯示正向累計(jì)量、反向累計(jì)量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電時(shí)鐘，可記錄16次掉電時(shí)間(選配)。
10、具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出(選配)。
11、具有自檢與自論斷功能。
12、紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)。
13、小時(shí)總量記錄功能，以小時(shí)為單位記錄流量總量，適用于分時(shí)計(jì)量制(選配)。
dn100電磁流量計(jì)選型
正確地選用電磁流量計(jì)是保證用好電磁流量計(jì)的前提條件。選用什么種類(lèi)的電磁流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定，使電磁流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等，都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量的要求。
dn100電磁流量計(jì)可測(cè)量的流體常見(jiàn)介質(zhì)電導(dǎo)率表
| 液 體 | 電導(dǎo)率(μs/cm) |
| 各 種 酸 | 10×104~801×104 |
| 堿 液 | 8×104 ~30×104 |
| 蒸 餾 水 | 0.01~5 |
| 水及飲料 | 200~800 |
| 啤 酒 | 600~800 |
| 麥 芽 汁 | 500~1000 |
| 牛 奶 | 200~300 |
| 水 果 醬 | 400~1000 |
傳感器口徑的確定
流量計(jì)使用流速在0.1~15m/s范圍內(nèi)，此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶(hù)管道口徑一致。當(dāng)流速低于0.1m/s時(shí)，應(yīng)采用縮管方式提高流速。
一體型或分離型的選擇
一體型:現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較好的情況下，一般都選用一體型，即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。
分離型:即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開(kāi)裝于不同的地點(diǎn)，一般出現(xiàn)以下情況時(shí)選用分離型:
⑴ 環(huán)境溫度或流量計(jì)轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過(guò)60oC.
⑵ 管道震動(dòng)較大的場(chǎng)合。
⑶ 會(huì)對(duì)傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合。
⑷ 現(xiàn)場(chǎng)溫度較高或有腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
⑸ 流量計(jì)裝在高空或井下等調(diào)試不方便的場(chǎng)合。
訂貨時(shí)應(yīng)注明傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的距離，一般不能超過(guò)100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。
dn100電磁流量計(jì)電極、接地環(huán)材料的選擇
應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體的腐蝕性來(lái)選擇電極的材料，請(qǐng)查有關(guān)腐蝕手冊(cè)，對(duì)于特殊流體應(yīng)作試驗(yàn)。
| 材 料 | 耐 腐 蝕 性 能 |
| 含鉬不銹鋼 (OCr18Ni12Mo2Ti) | 硝酸、溫室下＜5%硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液、在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸 |
| 哈氏合金C 哈氏合金B(yǎng) (HC HB) | 耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性鹽、堿、常溫硫酸 |
| 鈦(Ti) | 海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氯化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿 |
| 鉭(Ta) | 除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)介質(zhì)、包括沸點(diǎn)的鹽酸。硝酸和＜175oC硫酸 |
| 鉑(Pt) | 各種酸、堿、鹽不包括王水 |
dn100電磁流量計(jì)襯里材料選擇說(shuō)明
應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來(lái)選擇內(nèi)襯材料。
| 內(nèi)襯材料 | 名 稱(chēng) | 符 號(hào) | 性 能 | 工作溫度 | 適 用 液 體 |
| 橡 膠 | 氯丁橡膠 | 耐磨性中等，耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕 | ＜80℃ | 自來(lái)水、工業(yè)用水、海水 | |
| 聚胺脂橡膠 | 的耐磨性能，耐酸堿性能較差 | ＜60℃ | 紙漿、礦漿等漿液 | ||
| 氟 塑 料 | 聚四氟乙烯 | F4或PTFE | 化學(xué)性能很穩(wěn)定，耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕 | ＜180℃ | 腐蝕性強(qiáng)的酸堿鹽液體 |
| 四氟乙烯和六氟丙烯譯名:特氟隆FEP | F46或FEP | 化學(xué)性能略遜于F4 | 腐蝕性的酸堿鹽液體 | ||
| 塑 料 | 四氟乙烯和乙烯 | F4或ETFE | 化學(xué)性能略遜于F4 | 腐蝕性的酸堿鹽液體 | |
| 聚乙烯 | PO | 化學(xué)性能穩(wěn)定 | ＜60℃ | 污水 | |
| 聚苯硫醚 | PPS | ＜150℃ | 熱水 |
dn100電磁流量計(jì)流量范圍的選擇
流量和最小流量必須符合下表中的數(shù)據(jù)。
| 內(nèi)徑(mm) | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
| Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 0.0283 4.24 | 0.0636 9.54 | 0.12 16.96 | 0.176 26.5 | 0.29 43.42 | 0.452 67.85 | 0.7 106.0 | 1.19 179.0 |
| 內(nèi)徑(mm) | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
| Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 1.8 271.0 | 2.28 424.0 | 4.41 662.0 | 6.36 954.0 | 11.3 1690 | 17.6 2650 | 25.4 3810 | 34.6 5190 |
| 內(nèi)徑(mm) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 45.2 6780 | 57.2 8570 | 77.6 10600 | 85.8 12800 | 101.0 15200 | 138.0 20700 | 180.0 27100 | 229.0 34300 |
| 內(nèi)徑(mm) | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
| Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 282.0 42400 | 342.0 51300 | 407.0 61000 | 554.1 83121 | 732.7 108566 | 916.0 137404 | 1131.0 169635 | 1368.4 205258 |
dn100電磁流量計(jì)安裝
電磁流量計(jì)的外型尺寸如下圖、表。
| DN | a | D | Do | nⅹA | DN | a | D | Do | nⅹA |
| 10 | 230 | 90 | 60 | 4ⅹ14 | 350 | 460 | 505 | 460 | 16ⅹ22 |
| 15 | 230 | 95 | 65 | 4ⅹ14 | 400 | 460 | 565 | 515 | 16ⅹ26 |
| 20 | 230 | 105 | 75 | 4ⅹ14 | 450 | 460 | 615 | 565 | 20ⅹ26 |
| 25 | 230 | 115 | 85 | 4ⅹ14 | 500 | 600 | 670 | 620 | 20ⅹ26 |
| 32 | 230 | 140 | 100 | 4ⅹ18 | 600 | 600 | 780 | 725 | 20ⅹ30 |
| 40 | 230 | 150 | 110 | 4ⅹ18 | 700 | 700 | 895 | 840 | 24ⅹ30 |
| 50 | 230 | 165 | 125 | 4ⅹ18 | 800 | 800 | 1015 | 950 | 24ⅹ33 |
| 65 | 230 | 185 | 145 | 4ⅹ18 | 900 | 900 | 1115 | 1050 | 28ⅹ33 |
| 80 | 230 | 200 | 160 | 8ⅹ18 | 1000 | 1000 | 1230 | 1160 | 28ⅹ36 |
| 100 | 230 | 220 | 180 | 8ⅹ18 | 1200 | 1200 | 1405 | 1340 | 32ⅹ33 |
| 125 | 280 | 250 | 210 | 8ⅹ18 | 1400 | 1400 | 1630 | 1560 | 36ⅹ36 |
| 150 | 280 | 285 | 240 | 8ⅹ22 | 1600 | 1600 | 1830 | 1760 | 40ⅹ36 |
| 200 | 310 | 340 | 295 | 8ⅹ22 | 1800 | 1800 | 2045 | 1970 | 44ⅹ39 |
| 250 | 360 | 395 | 350 | 12ⅹ22 | 2000 | 2000 | 2265 | 2180 | 48ⅹ42 |
| 300 | 460 | 445 | 400 | 12ⅹ22 | 2200 | 2200 | 2405 | 2315 | 52ⅹ45 |
dn100電磁流量計(jì)選型
| 型 號(hào) | 口 徑 |
| KM-LDE | 25~2600 |
| B1 | 316L |
| B2 | HB |
| B3 | HC |
| B4 | 鈦 |
| B5 | 鉭 |
| B6 | 鉑合金 |
| B7 | 不銹鋼涂覆碳化鎢 |
| 代號(hào) | 內(nèi)襯材料 |
| C1 | 聚四氟乙烯F4 |
| C2 | 聚全氟乙丙烯F46 |
| C3 | 聚氟合乙烯FS |
| C4 | 聚錄丁橡膠 |
| C5 | 聚氨脂橡膠 |
| 代號(hào) | 功能 |
| E1 | 0.3級(jí) |
| E2 | 0.5級(jí) |
| E3 | 1級(jí) |
| F1 | 4-20mA 負(fù)載≤750Ω |
| F2 | 0-3khz5v有源，可變脈寬，輸出有效頻率 |
| F3 | RS485接口 |
| T1 | 常溫型 |
| T2 | 高溫型 |
| T3 | 超高溫型 |
| P1 | 1.0MPa |
| P2 | 1.6MPa |
| P3 | 4.0MPa |
| P4 | 16MPa |
| D1 | 220VAC±10% |
| D2 | 24VDC±10% |
| 1 | 一體型結(jié)構(gòu) |
| 2 | 分體型結(jié)構(gòu) |
| 3 | 防爆型一體結(jié)構(gòu) |
