電磁流量計的主要優(yōu)點如下：
1）硫酸鈣流量計的傳感器結(jié)構(gòu)簡單，測量管內(nèi)沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運行能耗低的流量儀表之一。
2）可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部*流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3）電磁流量計是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導率（在一定范圍）的影響。因此，電磁流量計只需經(jīng)水標定后，就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4）電磁流量計的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態(tài)（層流或湍流）無關(guān)。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達100：1，有的甚至達1000：1的可運行流量范圍。
5）電磁流量計無機械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。
6）工業(yè)用電磁流量計的口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內(nèi)已有口徑達3m的實流校驗設(shè)備，為電磁流量計的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
電磁流量計目前仍然存在的主要不足如下。
1）不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2）不能用來測量電導率很低的液體介質(zhì)，如對石油制品或有機溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計還無能為力。
3）普通工業(yè)用電磁流量計由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量高溫介質(zhì)；如未經(jīng)特殊處理，也不能用于低溫介質(zhì)的測量，以防止測量管外結(jié)露（結(jié)霜）破壞絕緣。
4）電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
電磁流量計型式及結(jié)構(gòu)
1、按用途分類（見表１）
表1
種類 | 用途 |
普通型 | 在通常環(huán)境下使用 |
防爆型 | 在爆炸性氣體的環(huán)境下使用 |
衛(wèi)生型 | 使用在有衛(wèi)生要求的條件下 |
沉浸型 | 符合GB4208防護等級IP68 |
2 按組合型式分類
按轉(zhuǎn)換器和傳感器的組合型式分類有：分體型和一體型。
3 主要結(jié)構(gòu)
電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成（如下圖所示）。
傳感器主要由測量管、電極、勵磁線圈、絕緣襯里、殼體等部分組成。
一體式結(jié)構(gòu)圖 分體式結(jié)構(gòu)圖
1、轉(zhuǎn)換器；2、勵磁線圈；3、法蘭；4、絕緣襯里；5、電極；6、測量管；7、外殼 8、接線盒
污水型電磁流量計/Φ100mm
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自流型電磁流量計/Φ100mm
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防腐型電磁流量計/Φ150mm
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優(yōu)點:
1、雜物、纖維不影響測量
2、四氟耐腐蝕內(nèi)襯
3、抗菌防粘型電極
4、正反計量累計流量
5、智能自我疹斷功能 | 優(yōu)點:
1、磁場強度增加5倍
2、擅長測量超低流速流量
3、輸入阻抗高達15兆歐姆
4、內(nèi)置大型磁鋼
5、大電流勵磁 | 優(yōu)點:
1、四電極機構(gòu)安全接地
2、哈氏C合金電極
3、四氟內(nèi)襯耐強酸強堿
4、不銹鋼外殼延長壽命
5、密度換算功能，輕易算質(zhì)量 |
潛水型電磁流量計/Φ200mm
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高溫型電磁流量計/Φ300mm
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小口徑電磁流量計/Φ10mm
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優(yōu)點:
1、桔紅潛水漆包用10年
2、防護等級：IP68
3、全密封灌膠工藝,點滴不漏 | 優(yōu)點:
1、耐高溫達200度
2、選用高溫漆包線圈
3、采用網(wǎng)骨架內(nèi)襯 | 優(yōu)點:
1、最小流量可測到20.0L/h
2、耐高壓的外插式電極
3、反應(yīng)靈敏,零點穩(wěn)定 |
電磁流量計特點
◆測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響；
◆測量管內(nèi)*流動部件，無壓損，直管段要求較低；
◆系列公稱通徑DN10~DN600。傳感器襯里和電極材料有多種選擇；
◆轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達150:1；
◆轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分體型；
◆轉(zhuǎn)換器采用1 6位高性能微處理器，2X16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠；
◆流量計為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正、反向流量 ，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；
◆轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能；
◆橡膠和聚氨酯襯里傳感器為本質(zhì)沉浸結(jié)構(gòu)；
◆防爆型儀表可用于相應(yīng)的防爆場所；
電磁流量計技術(shù)指標
◆口徑
四氟襯里口徑: DN10(F46) DN15(F46) DN15~DN600
橡膠襯里口徑: 40 50 65 80 100 125 150 200 250
300 350 400 500 600
◆公稱壓力 DN10~50 ≤PN4.0MPa
DN65~150 ≤PN1.6MPa
DN200~600 ≤PN1.0MPa
◆環(huán)境溫度
傳感器:-25℃~+60℃
轉(zhuǎn)換器及一體型:-10℃~+60℃
流體的最高溫度 分離型 一體型
聚四氟乙烯
橡膠
F46
PFA
◆流動方向:正向、反向及差值總量
◆流量測量范圍:對應(yīng)流速 0.3~1.5m/s的流量為0.0283~15200m³/h
◆量程比:150:1
◆準確度等級:1.0級 0.5級
◆電導率范圍:≥5μs/cm(一般200~800ms/cm)
◆電極材料:316L、Ti、鉭(Ta)、哈氏合金、鉑、涂覆碳化鎢
◆電源：85~265V，45~63Hz
◆脈沖頻率：0~1KHz,光電隔離OCT,外接電源≤35V,導電時，及電極最大電流為25mA
◆防護等級：IP65,潛水型IP68
◆連接方式：法蘭連接，采用HG20592~2009標準(碳鋼、不銹鋼)
◆直管段：前直管段≥10D
后直管段≥5D ◆消耗總功率：＜20W
選型的第一步就是對儀表將來的運行現(xiàn)場情況要有具體的、詳細的、明確的了解，主要包括以下幾點：
①測介質(zhì)成分，以及該介質(zhì)的電導率 (參見附表2)。電磁流量計既可以測電導率大于5uS/cm液體還可以測液固兩相流，如水煤漿，礦漿，污水，泥漿，紙漿等，如被測介質(zhì)中含有大量的鐵磁性固體物質(zhì)、氣泡或直徑很大的固體顆粒，測量都會受影響，甚至不能測量。一般情況要求氣泡或固體顆粒的體積含量不超過5％，固體顆粒的直徑不大于3mm。
②測量管在任何時刻必須*充滿介質(zhì)，電磁流量計在非滿管或空管的情況下不能正常工作。
③現(xiàn)場系統(tǒng)管道的最大壓力不能超過儀表的額定壓力（見傳感器部分）。
④測介質(zhì)的溫度范圍以及環(huán)境溫度范圍，要符合儀表說明書的要求。
⑤現(xiàn)場系統(tǒng)管道的最大流速、最小流速,以及正常流速范圍。最大流速不超過10m/s；為了保證測量精度，最小流速最好大于等于0.3m/s；正常流速最好在1.5m/s-3.0m/s這流速范圍內(nèi)，這也是儀表最佳測量范圍。
|
傳感器的選型主要考慮因素有：傳感器的種類、口徑、壓力、電極材料、內(nèi)襯材料、防護等級、尺寸大小、連接法蘭等。
①口徑的選擇：如果是新建的項目或設(shè)計，在選擇口徑時，應(yīng)遵循的原則就是：保證正常流速在0.3m/s---10m/s范圍內(nèi)即可，*選擇是正常流量在下面的《口徑、流速、流量的關(guān)系表》的斜體紅色數(shù)值范圍內(nèi)。當然，新工程剛上馬，系統(tǒng)流速處于較低狀態(tài)，隨著系統(tǒng)的正常運行，流速會處于較高狀態(tài)，這時只要更改現(xiàn)場儀表的量程就能適應(yīng)，不需要更換儀表。如果現(xiàn)場流速過低，而且現(xiàn)場條件允許的話，可以通過在傳感器的前后加裝變徑管，以滿足要求，加裝變徑管應(yīng)注意以下問題：
第一，為了加裝變徑管后不過多影響流速場的分布，不影響儀表的測量精度，能把變徑管視為直管段的一部分，要求變徑管的中心錐角α不大于15°，越小越好，如下圖
 第二，加裝變徑管后會產(chǎn)生一定的壓力損失，壓力損失為
ΔP=ρ/200ξ1 V22+ξ2 V22+ξ3 V12)
ΔP---損失的壓力，單位MPa
ρ---被測介質(zhì)密度，單位Kg/m3
ξ1 、ξ3---分別是漸縮管、漸擴管的系數(shù)，該值與雷諾數(shù)有關(guān)，例如：
α＝8°時，ξ1、ξ3的值： d1/d2 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | ξ1 | 0.018 | 0.023 | 0.0255 | 0.028 | 0.03 | 0.0308 | 0.0315 | 0.0323 | 0.0332 | ξ2 | 0.01 | 0.02 | 0.07 | 0.15 | 0.26 | 0.43 | 0.64 | 0.9 | 1.25 |
ξ2 ＝0.02 傳感器管系數(shù)
V1、V2--- 分別是變徑管前方系統(tǒng)管道流速、傳感器管道流速，單位m/s
②電磁流量計電極材料的選擇：針對不同的被測介質(zhì)，考慮到其腐蝕性不同，應(yīng)選擇不同的電極材料，下表是常用電極和其耐腐性能,詳見附表1。 | 材料 | 耐腐蝕性能 | | 耐酸鋼 （1Cr18Ni9Ti） | 對硝酸、冷磷酸及其它無機酸，多種鹽及堿溶液,有機酸，海水等耐腐蝕性強。對硫酸、鹽酸、氫氟酸，對沸騰的蟻酸、草酸、工業(yè)鉻酸、氫酸鈉、氯、溴、碘等介質(zhì)化學穩(wěn)定性差，不耐腐蝕 | | 含鉬不銹鋼 (0Cr18Ni12Mo2Ti) | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水，硝酸、室溫下小于5%的硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、碳酸、堿溶液和各種中性溶液，一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸等，也可用于石油、化工、尿素 、維尼綸等工業(yè) | | 哈氏合金B(yǎng)(Hb) | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐腐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機酸等非氧化性酸、堿、非氧化鹽液的腐蝕 | | 哈氏合金C(Hc) | 能耐氧化性酸，如硝酸、混酸或鉻酸與硫酸的混合物的腐蝕，也耐氧化性的鹽類如含三價鐵離子、二價銅離子，或其它氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽、海水的腐蝕 | | 鉭 (Ti) | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性，和玻璃很相似。除氫氟酸、發(fā)煙硫酸堿外，幾乎能耐一切化學介質(zhì)如鹽酸、硝酸、王水的腐蝕 | | 鉑－銥合金 | 幾乎適用于所有化學物質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。 |
③內(nèi)襯材料的選擇：如電極一樣，對于不同的介質(zhì)，由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同，所以要有針對性的選擇內(nèi)襯材料，下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍，詳見附表1 | 內(nèi)襯材料 | 主要性能 | 適用范圍 | | 聚四氟乙烯（PTFE） | 它是塑料中化學性能穩(wěn)定的一種材料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和有機溶劑 耐磨性和粘結(jié)性差 | －40℃－＋180℃> 酸、堿等強腐蝕性介質(zhì) 衛(wèi)生類介質(zhì) | | 氯丁橡膠 | 有好的彈性，高強的扯斷力，耐磨性能好 耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕 | 1．小于80℃
2．測一般水、污水、泥漿、礦漿 | | 聚氨酯橡膠 | 有好的耐磨性能（相當于天然橡膠的十倍） 耐酸、堿性能差 不能用于混有有機溶劑的水 | 1．小于70℃
2．中型強磨損的礦漿、煤漿、泥漿 | | 耐酸橡膠（硬橡膠） | 可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50％的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀。 忌強氧化劑。 | 1．小于25℃－＋90℃
2．一般的酸、堿、鹽溶液 | | 合成橡膠 | 密封性好 良好的耐磨性，高度的扯斷力 | 小于80℃ 一般水、污水、泥漿 |
電磁流量計選型 | | 通徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | | XT-LDE15 | DN15 | 0.32-6.36 | XT-LDE/LCD450 | DN450 | 286.13-5722.65 | | XT-LDE20 | DN20 | 0.57-11.30 | XT-LDE/LCD500 | DN500 | 353.25-7065.00 | | XT-LDE25 | DN25 | 0.88-17.66 | XT-LDE/LCD600 | DN600 | 508.68-10173.60 | | XT-LDE32 | DN32 | 1.45-28.94 | XT-LDE/LCD700 | DN700 | 692.37-13847.40 | | XT-LDE40 | DN40 | 2.26-45.22 | XT-LDE/LCD800 | DN800 | 904.32-18086.40 | | XT-LDE50 | DN50 | 3.53-70.65 | XT-LDE/LCD900 | DN900 | 1144.53-22890.60 | | XT-LDE65 | DN65 | 5.97-119.40 | XT-LDE/LCD1000 | DN1000 | 1413.00-28260.00 | | XT-LDE80 | DN80 | 9.04-180.86 | XT-LDE/LCD1200 | DN1200 | 2034.72-40694.40 | | XT-LDE100 | DN100 | 14.13-282.60 | XT-LDE/LCD1400 | DN1400 | 2769.48-55389.60 | | XT-LDE125 | DN125 | 22.08-441.56 | XT-LDE/LCD1600 | DN1600 | 3617.28-72345.60 | | XT-LDE150 | DN150 | 31.79-635.85 | XT-LDE/LCD1800 | DN1800 | 4578.12-91562.40 | | XT-LDE/LCD200 | DN200 | 56.52-1130.40 | XT-LDE/LCD2000 | DN2000 | 5652.00-113040.00 | | XT-LDE/LCD250 | DN250 | 88.31-1766.25 | XT-LDE/LCD2200 | DN2200 | 6838.92-136778.40 | | XT-LDE/LCD300 | DN300 | 127.17-2543.40 | XT-LDE/LCD2400 | DN2400 | 8138.88-162777.60 | | XT-LDE/LCD350 | DN350 | 173.09-3461.85 | XT-LDE/LCD2600 | DN2600 | 9551.88-191037.60 | | XT-LDE/LCD400 | DN400 | 226.08-4521.60 | | | | | | | 代號 | 電極材料 | | K1 | 316L | | K2 | HB | | K3 | HC | | K4 | 鈦 | | K5 | 鉭 | | K6 | 鉑合金 | | K7 | 不銹鋼涂覆碳化鎢 | | | 代號 | 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 | 功能 | | E1 | 0.3級 | | E2 | 0.5級 | | E3 | 1級 | | F1 | 4－20Madc,負載≤750Ω | | F2 | 0-3khz,5v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 | 0.6MPa | | P2 | 1.0MPa | | P3 | 1.6MPa | | P4 | 4.0MPa | | D1 | 220VAC±10％ | | D2 | 24VDC±10％ | | J1 | 一體型結(jié)構(gòu) | | J2 | 分體型結(jié)構(gòu) | | J3 | 防爆一體型結(jié)構(gòu) |
電磁流量計傳感器額定壓力、防護等級、尺寸大小
④傳感器口徑的不同，對應(yīng)的額定壓力也不同；傳感器結(jié)構(gòu)的不同，對應(yīng)的防護等級及尺寸大小也不同，詳細情況見下面的說明和圖表。
關(guān)于防護等級的說明：IP65為防水型，即可允許水龍頭從任何方向?qū)x表噴水，噴水壓力為0.3MPa。出水量為12. 5L/min,噴水口離儀表距離3m。IP67為防浸水型，即儀表可短時間全部浸入水中，試驗時最高點應(yīng)在水下至少150cm，持續(xù)時間至少為30min。IP68為潛水型，應(yīng)能長期在水中工作，其侵入的最大深度由制造廠與用戶協(xié)商。
電磁流量分為一體式和分體式兩大類，一體式的傳感器防護等級為IP65,分體式的傳感器防護等級為IP68，分體式的轉(zhuǎn)換器防護等級為IP65?，F(xiàn)場對儀表的防護等級要求較高的，如安裝在地面以下的，有可能受到水淹沒的，或儀表安裝在水下的，用戶就必須選用分體式的。⑤連接法蘭的選擇:
除特殊情況外，一般應(yīng)選公制法蘭，與之相配對的法蘭也按公制制造，法蘭標準為國標GB9119,一般都符合所選的儀表耐壓標準。如現(xiàn)場有特殊法蘭或超過儀表耐壓等級，可特殊訂貨。
轉(zhuǎn)換器選型注意事項
轉(zhuǎn)換器選型針對分體式電磁流量計而言，分為壁掛式或盤裝式二種，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，主要考慮以下幾 點。
輸出信號的選擇：
①模擬信號輸出：包括4-20mA 輸出、0-20mA 輸出、0-24mA 輸出、0－5V輸出、0－6V輸出、1－5V輸出，共6種，用戶可根據(jù)自己的需要，任選一種，切記：這6種輸出只能選取其中的一種，不能同時選取二種輸出。
數(shù)字通訊：RS485輸出。詳細參數(shù)見說明書。
頻率/脈沖輸出：該脈沖輸出類型可由用戶定義，一種可定義為量程對應(yīng)1KHz頻率，量程內(nèi)流量對應(yīng)的頻率按比例減??；另一種可定義為一個脈沖代表一定（1.0m3、0.1m3 、0.01m3 三種）的累計流量。詳細情況見說明書。
工作環(huán)境
②工作環(huán)境溫度：－10℃－＋55℃；
防護等級: 安裝點及安裝環(huán)境的選取 ①選取要點：
系統(tǒng)正常運行時測量管必須保證滿管。如出現(xiàn)非滿管，流量計就不能正常工作，讀數(shù)可能是忽大忽小的隨機數(shù)；
傳感器上游要有一定的直管段，但其長度與其它流量儀表（如超聲波流量計）相比較要求較低。上游如有90°彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥等擾流件，一般要求離電極中心線（不是傳感器進口斷面）有5倍直徑（5D）長度的直管段，如是上游有閘閥且沒有全部打開，一般要求10D長度的直管段；下游直管段長度一般為2D－3D,或更短；
◆安裝傳感器時盡量保持電極水平位置，以免氣泡覆蓋電極而出現(xiàn)讀數(shù)不穩(wěn)；條件允許傳感器應(yīng)安在自下而上流動的立管上，這樣管內(nèi)不易存氣，同時保證工作時是滿管，而且無沉積物生成，還可以減少液體內(nèi)固體顆粒及雜質(zhì)對內(nèi)襯的磨損；
◆注意管道液體流動方向與傳感器的標識一致；
◆盡可能避免測量管出現(xiàn)負壓，如傳感器不可安裝在泵的抽吸側(cè)；
◆盡可能避開附近的大電機、大變壓器等，以免引起電磁干擾；
◆選擇振動較小的位置安裝傳感器；
◆測量不同液體的混合介質(zhì)時，傳感器應(yīng)安裝在混合點的上游，如安裝在下游，必須裝在混合已經(jīng)均勻或化學反應(yīng)充分完成段；
◆盡可能避開周圍環(huán)境高濃度腐蝕性氣體；如是一體機要避免雨淋或浸沒以及陽光直照，環(huán)境的相對濕度和溫度要符合儀表說明書的要求； ②現(xiàn)場傳感器安裝位置的典型案例
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