小口徑電磁流量計(jì)的基本概述
電磁流量計(jì)簡稱EMF，是20實(shí)踐50-60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。它是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，用來測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其*的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)工程中各種導(dǎo)電液體的流量測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；各種易燃易爆介質(zhì)；污水處理以及化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中的各種漿液流量測量，形成了*的應(yīng)用領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)上，電磁流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖所示。傳感器安裝在工業(yè)過程管道上，它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號(hào)，并通過傳輸線將次信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方，它將傳感器送來的流量信號(hào)進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換成與流量信號(hào)成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出，以進(jìn)行顯示，累計(jì)和調(diào)節(jié)控制。
小口徑電磁流量計(jì)工作原理
流量計(jì)測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)規(guī)律。流量計(jì)的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)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(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速 的乘積、電動(dòng)勢E（流量信號(hào)）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流信號(hào)，用于流量的測量和控制。
式中： E---------為電極間的信號(hào)電壓（v）
B---------磁通密度（T）
d---------測量管內(nèi)徑(m)
--------平均流速（m/s）
K---------常數(shù)
由于K為常數(shù)，勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由（1-1）式可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由(1-1）式可知，被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、導(dǎo)電率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)（如層流或紊流）就不會(huì)影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。
小口徑電磁流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
1、測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。
2、測量管*、無活動(dòng)部件、無壓損，直管段要求較低。
3、可帶接地電極，實(shí)現(xiàn)儀表良好接地。
4、采用*加工工藝，使儀表具有良好的抗負(fù)壓能力。
5、全數(shù)字量處理，抗力強(qiáng)，測量可靠，精確度高。
6、高清晰度背光LCD顯示，全漢字菜單操作，使用方便，操作簡單，在強(qiáng)光下貨夜晚都能清晰讀書。
7、具有雙向流量、雙向總量累計(jì)功能，電流、頻率具備雙向輸出功能。
8、儀表系統(tǒng)測量精度高，使用范圍寬，不是可用于污水、水泥漿液礦漿液等的測量，還可用于強(qiáng)酸（硫酸流量計(jì)）、強(qiáng)堿液體流量的測量。
9、轉(zhuǎn)換器輸出功能強(qiáng)大：不但具有4-20mA、脈沖輸出，還具有RS485或RS232、HART 等數(shù)字通訊以及GPRS無線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
小口徑電磁流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
1、公稱通徑(mm):管道式四氟襯里：DN10～DN600；管道式橡膠襯里：DN40～DN1200；（特殊規(guī)格可定制）
2、流動(dòng)方向：正，反，凈流量；
3、量程比：150：1；
4、重復(fù)性誤差：測量值的±0.1%；
5、精度等級(jí)：管道式：0.5級(jí)，1.0級(jí)；
6、被測介質(zhì)溫度：普通橡膠襯里：－20～+60℃;高溫橡膠襯里：－20～+90℃;聚四氟乙稀襯里：－30～+100℃;高溫型四氟襯里：－20～+180℃；
7、額定工作壓力：DN6－DN80：≤1.6MPa；DN100－DN250：≤1.0MPa；DN300－DN1200：≤0.6MPa；（高壓可定制）；
8、流速范圍：0.1－15m/s；
9、電導(dǎo)率范圍：被測流體電導(dǎo)率≥5μs/cm；
10、電流輸出：0～10mA：0～1.5kΩ；4～200mA：0～750 kΩ；負(fù)載電阻；
11、數(shù)字輸出頻率：上限可在1～5000HZ之間；
12、數(shù)字輸出方式：輸出頻率內(nèi)設(shè)定帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出；
13、集電極電流：外接電源≤35V導(dǎo)通時(shí)集電極電流為250mA；
14、供電電源：AC220V或DC24V；
15、要求直管段長度：上游≥5DN，下游≥2DN；
16、連接方式：流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接；
17、連接尺寸：法蘭連接尺寸應(yīng)符合GB11988規(guī)定；
18、防爆等級(jí)：mdIIBT4；
19、防護(hù)等級(jí)：IP65，特殊訂制可達(dá)IP68；
20、環(huán)境溫度：－25～+60℃；
21、相對(duì)溫度：5%～95%；
22、消耗總功率：小于20W；
23、信號(hào)輸出：4-20mA(負(fù)載0-750Ω)，脈沖/頻率，控制電平；
24、供電電源：AC220V，允差15%；或DC24V，紋波≤5%；
25、通訊輸出：RS 485，MODBUS協(xié)議，HART協(xié)議，Profibus-DP協(xié)議；
小口徑電磁流量計(jì)襯里材料的選擇
小口徑電磁流量計(jì)襯里材料的選擇
| 襯里材料 | 主要性能 | 介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
| —體型 | 分離型 | |||
| 聚四氟乙烯（F4） | 是化學(xué)性能的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐、高溫、高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 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，高度的扯斷力，耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 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 | |
小口徑電磁流量計(jì)電極的選擇
| 電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
| 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及，市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
| 哈氏合金B(yǎng) | 對(duì)沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)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，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如：Fe，”、、Cu”下或含其他氧化劑的腐蝕，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(fā)煙硫酸）、有機(jī)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（如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋）時(shí)，則腐蝕大為降低。 |
| 鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)（包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸）的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。 |
| 鉑／鈦合金 | 幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。 |
| 不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性，強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
| 注： 由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇，必要時(shí)應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)。 | |
小口徑電磁流量計(jì)型譜
| 型號(hào) | 口徑 | ||||||||
| KMLD | 15~2600 | ||||||||
| 代號(hào) | 安裝形式 | ||||||||
| Y | 一體式 | ||||||||
| F | 分體式 | ||||||||
| 代號(hào) | 轉(zhuǎn)換器型號(hào) | ||||||||
| ZA | 圓形 | ||||||||
| ZB | 方形 | ||||||||
| 代號(hào) | 輸出信號(hào) | ||||||||
| I.4 | 4~20mA | ||||||||
| f | 頻率 1KHz | ||||||||
| Rs | 串行通訊（485） | ||||||||
| C | 控制輸出 | ||||||||
| 代號(hào) | 防爆要求 | ||||||||
| N | 無防爆 | ||||||||
| EX | 防爆（僅適用于分體式） | ||||||||
| 代號(hào) | 介質(zhì)溫度 | ||||||||
| T1 | ≤65℃ | ||||||||
| T2 | ≤120℃ | ||||||||
| T3 | ≤180℃（僅適用于分體式） | ||||||||
| 代號(hào) | 內(nèi)襯材質(zhì) | ||||||||
| NE | 氯丁橡膠（≤65℃） | ||||||||
| PTFE | 聚四氟乙烯（≤189℃） | ||||||||
| PVC | 聚氯乙烯（≤70℃） | ||||||||
| 代號(hào) | 電極材質(zhì) | ||||||||
| 316L | 不銹鋼 | ||||||||
| HC | 哈氏合金C | ||||||||
| HB | 哈氏合金B(yǎng) | ||||||||
| Ti | 鈦 | ||||||||
| Ta | 鉭 | ||||||||
小口徑電磁流量計(jì)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 |
小口徑電磁流量計(jì)安裝地點(diǎn)的選擇
為了使變送器工作穩(wěn)定，在選擇安裝地點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的要求：
1)盡量避免鐵磁性物體及具體強(qiáng)電磁場的設(shè)備(如大電機(jī)、大變壓器的等)，以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。
2)應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，不宜在潮濕，易積水的地方安裝。
3)應(yīng)盡量避免日曬雨淋，避免環(huán)境溫度高于45℃及相對(duì)濕度大于95%
4)選擇便于維修，活動(dòng)方便的地方
5)應(yīng)安裝在水泵后端，決不能在抽吸側(cè)安裝；閥么應(yīng)安裝在流量計(jì)下游側(cè)。
如何在管道上安裝：
應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處，避免安裝在管道的點(diǎn)和垂直向下處；
應(yīng)安裝在管道上上升處；
在開口排放管道安裝，應(yīng)安裝在管道的較低處；
若管道落差超過5m時(shí)，在傳感器的下游安裝排氣閥；
應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥，而不應(yīng)安裝在傳感器上游；
傳感器不能安裝在泵的進(jìn)出口處，應(yīng)安裝在泵的出口處；
