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1、,电磁流量计,内容摘要,一、电磁流量计的原理图 二、电磁流量计的安装要求 三、流量计的三要素和参数分析 四、流量计各部分组件解析 五、电磁流量计的检测与实验 六、电磁流量计出现的故障及处理方法,1.1电磁流量计三大组成部分,电磁流量计由传感器、转换器、电缆连接线三部分组成，缺一不可。 如电缆连接线很短，安装在流量计壳体内，传感器与转换器组成一体为一体型流量计。 如传感器与转换器分开独立安装，则称分体型电磁流量计。 注：切记电缆连接线也是电磁流量计的重要组成部分。,一体型电磁流量计（C） 分体型电磁流量计（F）,传感器,转换器,连接电缆,1.2传感器组成,1.4电磁流量计测量原理,法拉第电磁感应
2、定律 E : 感应电动势 K : 仪表常数 B : 磁感应强度 D : 测量管直径 V : 平均流速,1.3流量计转换器内部结构原理图,1.5流量计工作原理,2.1、根据测量原理，电磁流量计测量管必须满管状态非满管（液位超过电极平面），流量计测量不准空管时，电磁流量计转换器呈现随即状态，可在零位、可超满度、可在波动状态.电磁流量计安装位置应避免以下位置。 a、管道最高点，易集聚气泡。 b、安装在向下的管道上游。,二、电磁流量计的安装要求及注意事项,安装图例,2.2在垂直的管道上安装时，被测流体的流向应自下而上，在水平的管道上安装时，两个测量电极不应在管道的正上方和正下方位置。 2.3入口直管段
3、管道应大于5D，出口直管段管道应大于2D。有具体安装要求的应根据电磁流量计说明书进行安装。,2.4流量计外壳、被测流体和管道连接法兰三者之间应做等位连接，并做相应接地。流量计本体法兰的接地螺丝孔与配对法兰的接地螺丝孔要对齐，避免偏差较大造成接地线不够长而无法安装。,2.5、远离大功率设备，如大功率电机。,2.6、留有必要的维修空间，方便后期的维护、检修、离地2米应加检修平台。,2.7、流量计传感器有明确的流量标示时，应按标定方向安装,2.8、流量计进线口前，线缆及穿线管应有向下的弯曲，并在最低处开口，以免进水，造成短路、腐蚀,2.9、流量计安装时应先将法兰焊好后，再安装流量计，不能直接带流量计
4、传感器直接焊接法兰，以免焊渣将内衬烧坏,2.10、转换器和传感器之间的信号线不能大于50m，且信号线必须用镀锌管套穿,2.11、为避免负压，传感器不能安装在泵进口，而应安装在泵出口 2.12、传感器在塑料管道上或有绝缘衬里的管道上安装，传感器两端 必有接地环、或接地法 兰或带有接地的电极 短管,2.13、可以水平、垂直安装，但要保证与测量管道同轴，并保证测量管道内充满液体,2.14、在安装流量计的管道应该有可切断管道内介质的阀门，方便流量计的日常检修、维护。工艺不允许流量中断时，可在安装流量计的管道上加旁通管道,2.15、流量计安装在通风处，避免日晒雨淋，环境温度应在-20+60，相对湿度小于
5、85,三、电磁流量计工作的三要素,1、导体（导电介质）-只能测量导电介质 2、磁场（磁通密度）-磁场存在与磁通恒 定是正确测量的保证 3、切割（流 速）-实际测量流速为速度 式流量计,3.1含气泡及固体介质测量问题 电磁流量计允许气泡含量高至3%，允许固体含量高至30% 气泡及固体含量介质测量时，电极噪声增强，流量计输出信号及显示出现波动 通过开启噪声检测、滤波、抑制及脉动滤波菜单的方式，实现正常运行,3.2传 感器测量管内必须保持恒定磁通密度 3.2.1测量管内磁场是由励磁电流流过上下两个励磁线圈，产生感应电动势 3.2.2 必须保证测量线圈的正常通路 1.励磁线圈断路、短路的检查十分必要（
6、IFC300/100均有自诊断功能，会有提示） 2.励磁线圈阻值从十几150之间 （历代产品） 3.2.3 必须保证励磁线圈的绝缘性 任一端对地的绝缘电阻必须大于10M，否则引起 仪表输出的波动（接线端子受潮为常见故障）,3.3电磁流量转换器必须提供恒定励磁电流励磁电流变化对流量的测量影响是对应的全反应 电磁流量转换器是以恒流源模式提供励磁电流（不受励磁线圈电阻变化影响）,3.4 电磁流量计实际测量的是导电液态介质的流速 3.4.1 当口径固定时，一定的流速对应一定的流量 Q-流量-m3/h, L/min, L/S DN-传感器的测量管口径-mm V-流速-m/s (流量Q、口径DN、流速V之
7、间的对应关系）,3.4.2 电磁流量计的测量流速是有范围限定的 V：00.3m/s 012m/s 以流速的概念来评量测量范围是最合理的 3.4.3 电磁流量计的测量精度与测量介质的流速密切相关 流速越低，测量误差越大 注：认为测量不准时，必须分析测量流速的状态,3.4.4讨论两个问题 精度问题 精度的含义：仪表精度为测量允许的最大误差 误差分类： 1.绝对误差： 测量值与真实值之差 2.相对误差：绝对误差与真值的比值百 分数 2.1相对误差的两种表示方法 量程误差of.F.S 测量值误差of.M.S 2.2用测量误差表示的精度远高于同等级满量程误差 电磁流量计用测量误差表示,不同规格型号的电磁
8、精度不同 1%K300 0.5%K450 0.3%IFM4080,OPTIFLUX4100 0.2%OPTIFLUX4300 0.15%OPTIFLUX5300 相同规格电磁不同口径测量误差不同 例子OPTIFLUX4300 DN10DN1600mm(0.2%+1mm/s) DN2.5DN6mm DN1600mm （0.3%+2mm/s) 小口径和大口径的标定难度较大,3.5小流量切除（Low Flow Cutoff)问题 1、为什么要小流量切除 当测量管内介质流速为零时，有时受外界干扰的影响，会出现零位不稳，输出和显示在零位晃动。大口径的流量零流量时测量管内介质会出现涌动，为保证此时零点的稳
9、定，排除出现小流量时测量的不准确性，常常采用小流量切除的方法，保证零点稳定。 2、如何进行小流量切除 传统方法： 选用小流量切除菜单（ Low Flow Cutoff），以满量程的百分比为切割单位 例：IFC090进入Fct1.03菜单 设置为 1% - 2% 第一数值 第二数值 （第一数值为切除点，第二数值为恢复点，有一回差） 第二数值必须第一数值,四、电磁流量计各部分组件解析,信号转换器,流量传感器,+,流量计,=,4.1 传感器 4.1.1传感器产生与流量成正比的流量信号,0000000,0009521,0019042,0028563,0038048,0047605,0057126,00
10、66647,0076168,0085689,0095210,0104731,0114252,0123773,0133294,0142815,0152336,0161857,0171378,0181099,0190420,0199941,0209462,0219003,0228504,0238025,0247546,0256995,0266588,0275848,0285630,0294945,0304672,0315877,0323714,0334744,0344620,0352288,0361795,0371319,0381116,0390361,0399600,测量值,0400000,参考
11、值,脉冲（容量） 比如 1个脉冲代表1升水,0,1% 偏差,液位开关,阀门,最大流量: 30.000 m3/h 容量: 500 m3 不确定度: 0,013 %,标定塔,4.1.2电磁流量计标定： 非稳压动态水流量标定装置通过实流标定确定传感器系数GK值,4.2转换器,4.2.1转换器将来自传感器的反应流量的微小电压信号转换成自动化系统中标准的电流、频率及脉冲信号，并且呈现瞬时和累计流量，有的还具有通讯接口,4.2.3 有源输出与无源输出的问题 正确选择输出的方式才能保证仪表的正常工作 现在转换器输出均有有源输出和无源输出两种 何谓有源（主动）输出和无源（被动）输出？ 1.直接与后位仪表连接便
12、有信号输出地为有源输出； 2.必须正确外接外加电源Uext后才有信号输出的为无源输出电流输出,4.3.1信号电缆 传输流量信号，将传感器电极流量信号送到转换器输入端 信号电缆分2种： A型电缆双芯三屏蔽BTS300 B型电缆双芯双屏蔽 DS300,4.3电磁流量计连接电缆,E=KBDV 传感器二电极感应流量信号 r=1/EF 传感器电极间电阻 Ri 转换器输入电阻 C0 连接电缆二线间分布电容 Ei 传输时转换器输入端流量信号,当被检测介质电导率低，传感器与转换器间距长时，使用B型电缆的概率越高。,4.3.2 励磁电缆,励磁电缆长度越长， 线的截面积要求越宽,5.1 传感器的故障检测 5.1.
13、1传感器励磁线圈电阻检测 用万用表检测传感器7#，8#间电阻值 如R=0或R=，则励磁线圈短路或断路 励磁线圈电阻的阻值范围在 +几150之间（历代产品） 将测试值与出厂时的初测值相比较，判断有无变化 5.1.2 传感器励磁线圈绝缘电阻的检测 要求7#，8#，9#任一端对地（外壳）间的绝缘电阻大于10M,五、电磁流量计检测试验,5.1.3 传感器电极对地电阻r1,r2测量（满管条件下） 用指针式万用表分别测试两个电极对地电阻r1,r2（测量时应有充放电现象） 如r1或（r2）=0，电极对地短路 如r1或（r2）= ，电极结垢 如r1与（r2）相差甚大，不对称，电极有泄漏，占污等可能 如空管条件
14、下且测量管内干燥， r1,r2100M,5.2转换器故障检测 5.2.1 电压检测法 如转换器无显示和输出，首先必须进行电源电压检测，是否正确接入电压，如24VDC表误接220VAC；转换器电源板中输入端保护管击穿，必须更换；如剪断此管，可恢复工作，但从此以后不能再次接错（因为转换器已失去电压保护能力） 5.2.2 短路检测法 如转换器显示和输出波动，可将输入端1#，2#，3#接线端子短路，若此时显示和输出均为稳定的零点，则转换器大致工作正常；反之则反,5.2.3 替代检测法 （傻瓜而有效地的方法） 利用手头现有的正常的转换器，替代待判断转换器（应设置相DN,GK,Q100%）分析转换器有无故
15、障，替代后正常工作，则原转换器有故障，反之则反 5.2.4 模拟信号器检测法 用GS8A模拟信号检测转换器工作正常与否,5.3 连接电缆检测 5.3.1 信号电缆检测 用万用表检测信号线通路和断路（不允许1#，2#，3#线相连通） 对于一体型仪表和IP68防护等级传感器检测时，应考虑两电极对地电阻； 必要时，只能拆下或切断信号线进行测量，才能做出判断 5.3.2 励磁电缆检测 用万用表检测励磁线通路 7#、8#、9#与屏蔽线不能相通 对于一体型仪表和IP68防护等级的传感器，检测时应考虑励磁线圈电阻 有9#线的励磁线，7#、9#间电阻基本接近8#、9#间电阻,六.电磁流量计出现的故障及排除方法,6.1 电磁流量计的验收 验收阶段一般情况下是分别检验传感器、转换器和连接 电缆（有故障换） 对于传感器可按空管情况下测量 电极绝缘性能 励磁线圈电阻及绝缘性能 检查衬里材料的良好性 对于转换器检测应借助模拟信号发生器，切忌将转换器与传感器连接后检查转换器输出（因为此时为空管，输出信息与显示为随机状态） 对于连接电缆检测，主要检查电缆型号、长度是否符合压要求,6.2
