电磁流量计选型|安装方法|参数差异说明书

摘 要：电磁流量计是随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。本文介绍了电磁流量计的工作原理，分析了电磁流量计的组成结构及各部分的主要作用。对电磁流量计的选型要求进行了说明。指出了电磁流量计的安装方法。不同电磁流量计参数略有差异，使用时请查看相关说明书。

Ex=BDv —————–式(1)
 
式中Ex—感应电势，V B—磁感应强度，T D—管道内径，m v—液体的平均流速，m/s
 
然而体积流量q v 等于流体的流速v 与管道截面积(πD2)/4的乘积，将式(1)代入该式得：
 
Qv=(πD/4B)* Ex ———式(2)
 
由上式可知，在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex，测量此电势的大小，就可求得体积流量。

  电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成如图1所示：

图1 智能电磁流量计结构和安装要求

(1)磁路系统：其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用磁铁来实现，其优点是结构比较简单，受交流磁场的干扰较小，但它易使通过测量导管内的电解质液体极化，使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围，即电极的极化现象，并导致两电极之产蝗内阻增大，因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时，磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。

 

(2)测量导管：其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

(3)电极：其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。

 

(4)外壳：应用铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。

 

(5)衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

 

(6)转换器：由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。

 

4	电磁流量计安装工程
4.1	工程通则
	电磁流量计的使用寿命应该是在10-20年以上，所以我
			们在设计时就充分考虑厂到这一点，
*4   *4			从传感器到转换器的每一个细节我们
			都非常仔细，从设计，选材，工艺，
			生产，测试等每一个环节我们都非常
*4		*4	讲究，自行设计定制国内目前***先进
			的专用与电磁流量计的生产流水线，
	*4	*4	切实保证产品的长期质量。
			插入式电磁流量计由插入式电磁

流量传感器(简称传感器)和电磁流量转换器(简称转换器)配套组成(简称流量计)。是用来测量管道内各种导电液体体积流量的仪表。

 

插入式电磁流量计用来测量自来水、钢铁、石油、化工、电力、工业、水利等部门的导电流体流量，亦可测量酸、碱、盐等腐蚀性导电液体，如图2所示：

图2 插入式电磁流量计
  电磁流量计的合理选用及正确安装对提高流量计的测量精度和延长仪表寿命，都是极其重要的。其选用原则有以下四点：被测流体必须是导电液体，它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物质，也不能测量纯净水；口径与量程的选择。流量计口径比管道内径小，流量计的量程根据不低于预计的***大流量值的原则选择满量程刻度，常用流量***好超过满量程的50%，这样可获得较高的测量精度。常用流速为2-4m/s ***合适；压力的选择：使用压力必须低于电磁流量计额定工作压力，一般不超过16×105Pa；温度的选择：被测介质温度不能超过衬里材料的容许使用温度一般≤200℃。
 
4.2、安装工程要点：
(1)测量管必须保持满管，安装的位置***好选在低点。***理想的位置(如图1所示)，流体由低往高流，或者(如图3所示)安装。

图3
(2)若水平放置时，流量计的两个电极必须保持在同一个水平面上(如图3所示)，为了防止沉淀物或在管顶的空气令它绝缘。
(3)如有需要，可以让管放空，内置的空管检测线路，会停止累计和流量的信号输出(图4)。

图4
(4)在有阳极保护的管道里流动的流体，安装电磁流量计时，要遵循下面几点：为了让流体能够良好接地，我们要使用地环；传感器跟管道连起来时，法兰之间要有绝缘垫，螺杆上也要用上绝缘套；管道两边的法兰必须要用6mm²芯的铜电缆连在一起，防止电流流经传感器。

(5)电磁流量变送器应安装在室内干燥通风处，避免安装在环境温度过高的地方，不应受强烈振动，尽量避开具有强烈磁场的设备，如大电机，变压器等，避免安装在有腐蚀性气体的场合，安装地点便于检修，这是保证变送器正常运行的环境条件。

(6)为了保证电磁流量变送器测量管内充满被测介质，变迭器***好垂直安装，流向自下而上，尤其是对于液固两相流，必须垂直安装。若现场只允许水平安装，则必须保证两电极在同一水平面。
 
(7)电磁流量变送器两端应装阀门和旁路。
 
(8)电磁流量变送器的电极所测出的几毫伏交流电势，是以变送器内液体电位为基础的。为了使液体电位稳定并位变送器与流体保持等电位，以保证稳定地进行测量，变送器外壳与金属管两端应有良好的接地，转换器外壳也应接地，接地电阻不能大于10，不能与其它电器设备的接地线共用。如果不能保证变送器外壳与金属管道良好接触，应用金属导线将它们连接起来，再可靠接地。
 
(9)为了避免干扰信号，变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输，不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内，信号电缆长度一般不得超过30m。
 
(10)转换器安装地点应避免交、直流强磁场和振动，环境温度为—20-50℃，不含有腐蚀性气体，相对湿度不大于80％。
 
(11)为了避免流速分相对测量的影响，流量调节阀应设置在变送器下游，对于小口径的变送器来说，因为从电极中心到流量计进口端的距离已相当于好几倍直径D的长度，所以对上游直管可以不做规定，但对口径较大的流量计，一般上游应有5D以上的直管段，下游一般不做直管段要求。
 
(12)安装位置。电磁流量计可以垂直、水平安装，但垂直安装，且被测流体是自下而上流动。也可以水平安装，但要使两电极在同一水平面上。水平安装时要保证在何时测量导管都充满液体。在主管线是垂直管线时，一般情况下，要求水流是自下而上，尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除了满管以外，这点也是很重要的，其次就是前后直管道的距离了。选择便于维修，活动方便的地方。流量计应安装在水泵后端，决不能在抽吸侧安装；阀门应安装在流量下游侧。
 
(13)电磁流量计信号比较弱，满量程时只有几毫伏，且流量很小时，只有几微伏，外界稍有干扰就会影响到测量精度。因此，流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地。要求单独设置接地点，千万不要连接在电机或上、下管道上。
 
(14)流量计的安装地点要远离一切磁源(如大功率电机、变压器等)。
 
(15)电磁流量计是速度式流量计。当流线颁布不符合设定条件时，将产生测量误差。因此，在电磁流量计前必须有10D左右的直管段，以消除各种局部阻力对流线分布对称性的影响。