电磁流量计

电磁流量计

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2024-06-22 07:37:27
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产品简介

概述电磁流量计是一种根据法拉电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表

详细介绍


概述

  
电磁流量计是一种根据法拉电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在电磁流量计上采用CAN现场总线,属创，技术达到水平。电磁流量计在满足现场显示的同时，还可以输出4～20mA电流信号供记录、调节和控制用，现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。电磁流量计除可测量一般导电液体的流量外，还可测量液固两相流，高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。

特点

  

●仪表结构简单、可靠、无可动部件，工作寿命长。
●无截流阻流部件，不存在压力损失和流体堵塞现象。
●无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统。
●测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理理参数的影响。
●采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和HC、HB、316L、Ti 等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。
●备有管道式、插入式等多种流量计型号。
●采用EEPROM存贮器，测量运算数据存贮保护安全可靠。
●具备一体化和分离型两种形式。
●高清晰LCD背光显示。
技术参数
表1
适用管径 DN25～DN2600(DN25以下为非标)
电极材料 316L（不锈钢）、HC（哈氏C）、HB（哈氏B）、Ti（钛）、Ta（钽）
适用介质 导电率>5us/cm的液体
测量范围 0．1～10m/s(可扩展到15m/s)
量程上限 0.5～10m/s,推荐1～5m/s
精度等级 0.3级、0.5级、1.0级（随口径区分）
输出信号 4～20mADC,负载≤750Ω；0～３KHz,5V有源，可变脉宽，有效频率输出：RS485接口
工作压力 1.0MPa,1.6MPa,4.0MPa,16MPa(特殊)
流体温度 -20℃～80℃,80℃～130℃，130℃～180℃ 参考衬里材质
环境温度 传感器-40℃～80℃;转换器-15℃～50℃
环境温度 ≤85RH（20℃时）
电缆出口尺寸 M20×1.5
供电电源 220VAC±10%;50Hz±1Hz;24VDC±10%
功 耗 ≤8W
外壳防护等级 一体式：IP65分体式：传感器IP68转换器IP65
接地环材质 1Cr18Ni9Ti(不锈钢)、HC(哈氏C)、Ti(钛)、Ta(钽)、Cu(铜)
连接法兰 国标GB9119-88(DIN2051,BS4504)
工作原理

电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲劢磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为Ｂ的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的液体流经测量管，将切割磁力线感应出电动势Ｅ。电动势Ｅ正比于磁通量密度Ｂ,测量管内径d与平均流速V 的乘积。电动势Ｅ(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲，摸拟电流等信号，用于流量的控制和调节。
E＝KBdV
式中: E――――为电极间的信号电压（V）
　　　 B――――磁通密度（T）
　　　 d――――测量管内径（m）
V――――平均流速（m/s）
式中K，d为常数，由于励磁电流是恒流的，故B也是常数，则由E＝KBdV可知，体积流量Q与信号电压E成正比，即流速感应的信号电压E与体积流量Q成线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q，这就是电磁流量计的基本工作原理。
由E＝KBdV可知，被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动（如层流或紊流）就不会影响测量结果的。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。对于制造厂和用户来说，只要用普通的水实际标定后就可测量其他任何导电流体介质的体积，而不需作任何修正，这是电磁流量计的一突出优点，是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件，因此几乎没有压力损失，并具有很高的可靠性。
产品选型
1、量程范围确认
一般工业用电磁流量计被测介质流速发2～4m/s为宜，在特殊情况下，流速应不小于0.1m/s，不大于８m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。在量程Ｑ已确定的条件下，即可根据上述流速Ｖ的范围决定流量计口径Ｄ的大小，其值由下式计算：
Q：流量（/h）
D：管道内径(m)
V：流速(m/h)
电磁流量计的量程Q应大于预计的量大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程高刻度的50%为宜。
2、参考流量范围
表2
通径（mm） 流量范围（/h） 通径（mm） 流量范围（/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    
3、衬里的选择
表3
衬里材料 主要性能 介质温度 适用范围
一体型 分离型
聚四氟乙烯
（F4）		 1、 是化学生能的一种塑料，能耐沸腾地盐酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐浓碱和各种有溶剂。不耐三氟化**、高温三氟化**、高速液氟、液氧、臭氧的腐蚀。
2、耐磨性能不如聚氨酯橡胶。
3、抗负压能力不如聚**丁橡胶。		 70℃ 100℃
150℃（需
特殊订货）		 1、浓酸、碱等腐蚀性介质
2、卫生类介质
聚全氟乙丙类烯（F46）   同上  
聚氟合乙烯
（Fs）		 适用温度上限较聚四氟
乙烯低，但成本也较低。		 70℃ 80℃  
聚**丁橡胶 1、有的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好。
2、耐一般低浓度酸、碱、盐介质腐蚀，不耐氧化性介质的腐蚀。		 80℃
120℃(需特
殊订货)		 水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆
聚氨酯橡胶 1、耐磨性能
2、耐腐蚀性能较差		 80℃ 中性强磨损的矿浆、煤
4、电极材质的选择
表4
电极材料 耐蚀及耐磨性能
不锈钢
0CR18NI12MO2TI		 用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质,适用于石油、化工、钢铁等工业部门及市政、环保等领域。
哈氏合金B 对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐蚀性,也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、有机酸等非**化性酸、碱，非氧化性盐液的腐蚀。
哈氏合金C 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀,也耐氧化性盐类如Fe+++、Cu++下或含其他******的腐蚀，如高于常温的次**酸盐液、海水的腐蚀。
钛 能耐海水、各种**化物和次**酸盐、氧化性酸（包括发烟硫酸）、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸（如硫酸、盐酸）的腐蚀,但如酸中含有******（如硝酸、Fe+++、Cu++）时，则腐蚀大为降低。
钽 具有优良的耐蚀性,和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟硫酸、碱外,几乎能耐一切化学介质（包括沸点的盐酸、硝酸和150℃的硫酸）的腐蚀。在碱中不耐蚀。
铂/铱合金 几乎能耐一切化学介质，但不适用于王水和铵盐。
不锈钢涂覆碳化钨 用于无腐蚀性，强磨损性的介质。
注：由于介质种类繁多，其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化，故本表仅供参考，用户应根据实际情况自己做出选择，必要时应倾向拟选材料的耐腐试验，如挂片试验。
产品选型
KRD-LDE- 电磁流量计
口径(mm) 代号 口径(mm) 流量范围（/h）   代号 口径（mm） 流量范围（/h）
D10 10 0.06～2.3 D150 150 15～510
D15 15 0.15～5.1 D200 200 27～904
D25 25 0.4～14 D250 250 42～1416
D32 32 0.7～23 D300 300 61～2040
D40 40 1～36 D350 350 83～2776
D50 50 1.7～57 D400 400 109～3624
D80 80 4～145 D500 500 170～5664
D100 100 7～226 D600 600 245～8152
介质温度 T0

0～80℃
T1

0～120℃
T2

0～180℃
衬里材料 F0

聚氨脂≤80℃中性矿浆、泥浆、煤浆
F1

耐磨橡胶≤60℃一般酸、碱、盐介质
F2

聚四氟乙烯≤180℃浓度较大酸、碱、盐介质
F3

改性聚氨脂≤120℃中性浆液
电极材料 K1

316L
K2

哈氏
K3

钛材/钽材
K4

碳化物（耐磨）
工作压力 P1

2.5MPa 全系列口径
P2

6.4MPa 口径≤150
P3

16MPa 口径≤150
P4

25MPa 口径≤150
P5

35MPa 口径≤150
连接方式 C0

法兰式
C1

法兰夹装式
转换器结构 E1

一体式智能表头
E2

分体式智能表头，注：信号线长度应注明
供电电压 H0

220VAC
H1

24VDC
输出类型 G1

4～20mA
G2

1～5V
G3

Rs485
防爆类型 N

普通型
D

隔爆型（供电应选24VDC）
↓
KRD-LDE － D25 T0 K1 P1 C0 E1 H1 G1 D 型号举例
 
产品选型
1、DN15～DN150一体型和传感外形图
外形尺寸和重量 表6
公称通径
DN		 L W H 参考重量kg
一体型 传感器
15 200 140 174 10 7
20 200 140 174 12 9
25 200 140 174 14 11
40 200 176 210 16 13
50 200 176 210 17 14
65 200 214 250 25 22
80 200 214 250 29 26
100 250 230 312 31 28
150 300 230 370 41 38
 
法兰尺寸(标准:GB/T9119) 表7
公称通径
DN		 压力1.6MPa 压力4.0MPa
D d1 d0 n b D d1 d0 n b
15 95 65 14 4 16 95 65 14 4 16
20 105 75 14 4 18 105 75 14 4 18
25 110 85 14 4 18 110 85 14 4 18
40 150 110 18 4 20 150 110 18 4 20
50 165 125 18 4 20 165 125 18 4 20
65 185 145 18 4 20 185 145 18 8 22
80 200 160 18 8 22 200 160 18 8 22
100 220 180 18 8 22 235 190 22 8 26
150 285 240 22 8 24 300 250 26 8 28
 
2、DN200～DN600一体型和传感外形图 外形尺寸和重量 表8
公称通径
DN		 L H
φ～		 参考重量
㎏
200 350 310 45
250 450 358 50
300 500 410 60
350 550 465 145
400 600 515 180
450 600 564 215
500 600 614 245
600 600 722 335
法兰尺寸（标准：GB/T9119）
表9
公称通径
DN		 压力1.6MPa 压力4.0MPa
D d1 d0 n b D d1 d0 n b
200 340 295 22 12 26 340 295 22 8 24
250 405 355 26 12 28 395 350 22 12 26
300 460 410 26 12 32 445 400 22 12 28
350 520 470 26 16 35 550 460 22 16 30
400 580 525 30 16 38 565 515 26 16 32
450 640 585 30 20 42 615 565 26 20 35
500 715 650 33 20 46 670 620 26 20 38
600 840 770 36 20 52 780 725 30 20 42
3、 DN700～DN2600传感器外形图  
  法兰尺寸 （标准：GB/T9119） 表10
公称通径
DN		 压力
MPa		 D d1 d0 n b
700   895 840 30 24 30
800 1015 950 33 24 32
900 1115 1050 33 28 34
1000 1230 1160 36 28 34
700   860 810 26 24 26
800 975 920 30 24 26
900 1075 1020 30 24 26
1000 1175 1120 30 28 26
1200 1405 1340 33 32 28
1400 1630 1560 36 36 32
1600 1830 1760 36 40 34
1800 2045 1970 39 44 36
2000 2265 2180 42 48 38
2200 2475 2390 42 52 42
2400 2685 2600 42 56 44
2600 2905 2810 48 60 46
外形尺寸和重量 表11
公称通径
DN		 L H
φ～		 参考重量
㎏		 公称通径
DN		 L H
φ～		 参考重量
㎏
700 700 836 435 1600 1600 1736 1555
800 800 936 545 1800 1800 1960 2085
900 900 1036 655 2000 2000 2160 2610
1000 1000 1136 810 2200 2200 2364 3210
1200 1200 1336 875 2400 2400 2564 3910
1400 1400 1536 1235 2600 2600 2764 4510
4、分离型转换器外形图  
产安装与使用
1、对外部环境的要求
a、流量计应避免安装在温度变化很大或受到设备高温辐射的场所，若必须安装时，须有隔热、通风的措施。
b、流量计安装在室内,若必须安装于室外,应避免雨水淋浇,积水受淹及太阳曝晒，须有防潮和防晒措施。
c、流量计应避免安装在含有腐蚀性气体的环境中，必须安装时，须有通风措施。
d、为了安装、维护、保养、方便，在流量计周围需有充实的安装空间。
e、流量计安装场所应避免有强磁场及强振动源，如管道振动大，在流量计两边应有固定管道的支座。
2、对直管段的要求
为了改善涡流与流场畸变的影响，流量计安装的前、后直管段长度有一定要求，否则会影响测量精度(也可安装整流器，尽量避免在靠近调节阀和半开阀门之后安装)。
管道安装类型 安装示意图 标准管道式
前直管道L 后直管道S
水平管 图a 5D 3D
弯管 图b 10D 5D
扩口管 图c 10D 5D
阀门下游 图d 10D 5D
收缩管 图e 5D 2D
汞下游 图f 15D 5D
混合液 图g 30D 3D
3、对工艺管的要求
流量计对安装点的上、下游工艺管有一定的要求，否则影响测量精度。
a、上、下游工艺管的内径与传感器的内径相同，并应满足：0.98DN≤D≤1.05DN （式中DN：传感器内径，D：工艺管内径）
b、工艺管与传感器必须同心，同轴偏差应不大于0.05DN
4、旁通管的要求
为了方便检修流量计，为流量计安装旁通管，另外，对重污染流体及流量计需清洗而流体不能停止的，必须安装旁通管。

 

a、 方便流量计的检修
b、 对重污染流体必须安装
c、流体不能停止而流量计需清洗
5、流量计在管线上的安装要求
6、传感器的接地
为了使仪表可靠的工作，提高测量精度，不受外界寄生电势的干扰，传感器应有良好的单独接地线，接地电阻<>
a、在金属管道上的接地方式：金属管道内避没有绝缘层，按下图接地。
b、在塑料管道上或有绝缘层、油漆管道上的接地方式：传感器上的两端面应加装接地环，使管内流动的被测介质与大地短接，具有零电位。否则，电磁流量计无法正常工作。（见下图）
7、传感器在阴极保护管道上的安装
防护电解腐蚀的管道通常在其内壁和外壁是绝缘的，因此被介质没有接地电位。所以，传感器必须使用接地环。具有阴极防腐蚀保护的管道，传感器与两侧连接管道之间常是绝缘的，所以介质对地是不导通的，安装时要注意下列各点：
a、接地环要装在传感器的两端面上，他们必须与工艺管道的法兰绝缘，通过接地线2与传感器相连，接地环的材质应能耐介质的腐蚀，制造厂通常提供的标准材料是不锈钢（1Cr18Ni9Ti）
b、仪表两侧工艺管的法兰应该用截面积为4mm2的铜导线绕过传感器相连,使阴极保护电位与传感器之间隔离。必须要注意，不要连接到传感器上去。
c、法兰连接螺栓必须与工艺管道的法兰绝缘，用户必须自备绝缘材料制造的衬套和垫圈。详见下图示意。
8、电磁流量计的搬运
9、流量计安装时注意事项
a、安装尺寸一定要计算准确，否则容易泄露或安装不上。
b、流体流向必须与传感器表面上的流向箭头保持一致。
c、流量计的电极轴线必须近似水平，否则影响测量精度。
d、传感器两边的法兰必须保持平行否则容易泄露。
e、为了避免在安装后形成旋涡流动，应保证工艺配管、密封件、流量计同轴连接不能错开。
f、安装流量计时，严禁在紧靠流量计法兰处电焊施工，以免烧伤流量计衬里。
g、对不同性质的工艺管道，应采用相应的接地方式（见传感器接地）。
h、对于腐蚀性介质，应垂直安装，被测介质自下往上流动，这样可以避免固体颗粒在流量计管道中沉积,使衬里腐蚀均匀，延长使用寿命。
i、对于测量管口径大于200mm，为了方便，可采用伸缩头
接线指南
1、方表端子接线与标示（分体型）
2、方表信号线的处理与标示
3、圆表端子接线与标示（一体型）
 
圆表各接线端子标示含义如下：
I+：流量电流输出 COM：报警输出地
COM：电流输出地 FUSE：输入电源保险丝
P+：双向流量频率（脉冲）输出 T1+：通讯输入
COM：频率（脉冲）输出地 T2-：通讯输入
Al：下限报警输出 L1：220V（24V）电源输入
Ah：上限报警输出 L2：220V（/24V）电源输入
4、圆表信号线的处理与标示
 
注：分体式流量计传感器与转换器连接电缆尽可能短，不要将多余的电缆卷在一起。
连接电缆不能与其他电缆线，如变压器、电动机及其它力电缆装一起，其距离至少大于1m。
连接电缆不能在中途断开或短路也不能改变订货要求长度。
电缆布线应尽量避免干扰源。

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