電磁流量計(jì)培訓(xùn)

1、 1.一條基本原理2.兩臺(tái)重要部件3.三個(gè)組成部分4.電磁流量計(jì)四大特點(diǎn)5.科隆電磁流量計(jì)的五大賣點(diǎn)6.電磁流量計(jì)選型需要的六方面信息7.電磁安裝中的七項(xiàng)要求8.電磁流量計(jì)的基本分類形式20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日電磁流量計(jì)基本原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律一、一條基本原理一、一條基本原理20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律E E : 感應(yīng)電動(dòng)勢K K : 儀表常數(shù)B B : 磁感應(yīng)強(qiáng)度 D D : 測量管直徑V V : 平均流速EKBDV20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培

2、訓(xùn)2014年年4月月10日日由基本原理引申三個(gè)重要概念由基本原理引申三個(gè)重要概念l只能測量導(dǎo)電介質(zhì)只能測量導(dǎo)電介質(zhì)l電導(dǎo)率限制條件 15S/cm（水20S/cm） (低電導(dǎo)率0.05S/cm使用專用儀表）l不能測量非導(dǎo)電介質(zhì),如氣體,油類，如介質(zhì)含有大量氣體，產(chǎn)生測量嚴(yán)重波動(dòng)l必須存在磁場必須存在磁場l勵(lì)磁電流流經(jīng)測量管上下勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場。勵(lì)磁線圈斷路，流量計(jì)不工作，勵(lì)磁電流穩(wěn)定性直接影響儀表測量l測量管必須為非導(dǎo)磁材料，保證磁場穿過導(dǎo)管 （測量管應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)）l實(shí)際測量值為流體流速實(shí)際測量值為流體流速l電磁流量計(jì)實(shí)際測量介質(zhì)的流速（它是速度式流量計(jì)）l測量介質(zhì)的體積流量 熟練流速換算

3、Q(流量）= /4*DN2*V Q=V 28.274m3/h/(DN/100)V=Q 0.03537m/s/(DN/100)20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日二、二臺(tái)重要部件二、二臺(tái)重要部件信號轉(zhuǎn)換器信號轉(zhuǎn)換器流量傳感器流量傳感器+流量計(jì)流量計(jì)=20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日重要部件之一重要部件之一l導(dǎo)管導(dǎo)管非導(dǎo)磁材料非導(dǎo)磁材料(不銹鋼不銹鋼, 陶瓷陶瓷 或塑料或塑料)l襯里襯里金屬管道需要襯里金屬管道需要襯里l外殼外殼和和接線盒接線盒l(wèi)一對線圈一對線圈產(chǎn)生磁場產(chǎn)生磁場l磁路磁路聚集磁場聚集磁場l一對電極一對電極

4、獲取感應(yīng)電壓獲取感應(yīng)電壓20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日l 導(dǎo)管必須是非導(dǎo)磁材料，如不銹鋼、陶瓷、塑料等。l導(dǎo)管是介質(zhì)的流通途徑l導(dǎo)管承受額定的工作壓力電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器導(dǎo)管20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日l 為了產(chǎn)生感生電勢，需要產(chǎn)生磁場，線圈和磁路主要用于產(chǎn)生磁場。l 當(dāng)溫度不同時(shí)，線圈的漆包線的耐溫等級也不同。當(dāng)最高溫度低于120時(shí)為E級，如最高溫度為180時(shí)則為H級，同時(shí)注意襯里材料也應(yīng)和溫度相適應(yīng)。電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器線圈和磁路20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)201

5、4年年4月月10日日電極用于從介質(zhì)中取信號，由于直接和介質(zhì)接觸，因此，它的耐腐蝕特性應(yīng)和介質(zhì)相匹配。l不銹鋼316L, 316Til哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金Cl鈦Til鉭Tal鉑Ptl鉑銥合金對電極的要求是：耐介質(zhì)腐蝕,無電化學(xué)反應(yīng)干擾.KROHNE公司提供了有關(guān)電極選材的推薦資料。電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器電極20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日電極有三種不同型式，適應(yīng)不同的應(yīng)用場合。l 普通電極l 刮刀電極(RE)：可清除電極表面污垢l 可更換電極(WE)：可在線拆下清洗污垢電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器電極20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表

6、培訓(xùn)2014年年4月月10日日 外殼和側(cè)環(huán)用于防護(hù)環(huán)境對線圈及電極的侵害。 外殼和側(cè)環(huán)用于屏蔽外界磁場 有些口徑及型號的外殼是磁路的一部分。電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器外殼和側(cè)環(huán)20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日法蘭用于連接管道，需要符合標(biāo)準(zhǔn)，目前常用的主要有以下標(biāo)準(zhǔn):l 國家標(biāo)準(zhǔn) GB9115-2000,等同標(biāo)準(zhǔn)BS4504（英標(biāo)），DIN2501（德標(biāo)），ISO7005（國際標(biāo)準(zhǔn)） KROHNE規(guī)定，對于符合國標(biāo)并且壓力等級符合下列要求的為標(biāo)準(zhǔn)壓力等級：l4.0MPa，DN10DN80l1.6MPa，DN100DN150l1.0MPa，DN200D

7、N1000l0.6MPa，DN1200DN3000l 美國標(biāo)準(zhǔn) ANSI B16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相當(dāng)于2.0MPa,5.0Mpal 日本標(biāo)準(zhǔn)JIS 2210,主要有2k,5k,10k,1k=0.1MPal另外還有其他標(biāo)準(zhǔn)，如澳洲標(biāo)準(zhǔn)，印度標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)還有化工部標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)，石化標(biāo)準(zhǔn)等。電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器法蘭20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日不同介質(zhì)亦需要選用不同材質(zhì)的接地環(huán)，滿足腐蝕性要求可選材質(zhì)：不銹鋼，哈氏合金，鉭等IFC300的虛擬接地功能的虛擬接地功能電磁流量計(jì)傳感器電磁流量計(jì)傳感器接地環(huán)20142

8、014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日重要部件之一重要部件之一電磁流量轉(zhuǎn)換器IFC100 IFC300 20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日16電磁流量計(jì) | IFC300特點(diǎn)l一臺(tái)一臺(tái)IFC300機(jī)芯適合三種型式的外殼機(jī)芯適合三種型式的外殼l兩種供電電源：兩種供電電源：100230VAC 功耗：功耗：22VA 1224V DC 功耗：功耗：12Wl三種形式外殼：三種形式外殼：lC 一體型 (Ex 和非 Ex) IP67(防護(hù)等級) 鋁和不銹鋼外殼(外殼材料)lF 分體型 ( Ex 和非 Ex) IP67 (防護(hù)等級) 鋁和不銹鋼外殼

9、(外殼材料) lW 墻掛型 (聚碳酸酯外殼, 非 Ex) IP65 (防護(hù)等級) 聚碳酸脂(外殼材料)20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日17電磁流量計(jì)IFC300IFC300傳感器與轉(zhuǎn)換器間接線1，2，3代表了傳感器與轉(zhuǎn)換器間的信號傳輸7，8，9代表了傳感器與轉(zhuǎn)換器間的勵(lì)磁傳輸20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日18A A-A+B B-A端端子子 Iout(加加 HART)B端端子子 Sout或或CintCDC-D-C端端子子 SoutD端端子子 Pout或或Sout基本型IFC300 輸出/輸入端子電磁流量計(jì) | IF

10、C300特點(diǎn)Iout 電流輸出電流輸出有源或無源方式有源或無源方式Sout狀態(tài)輸出狀態(tài)輸出無源方式無源方式Cint-控制輸入控制輸入無源方式無源方式Pout脈沖輸出脈沖輸出無源方式無源方式有源方式有源方式: 為后位儀表提供電源為后位儀表提供電源 用用a表示如表示如Ia(有源電流輸出有源電流輸出)無源方式無源方式:后位儀表需要外部電源后位儀表需要外部電源 Uext=32v 用用P表示如表示如Ip(無源電流輸出無源電流輸出)各種輸出端子互相電隔離各種輸出端子互相電隔離20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日19 Iout電流輸出量程0-20mA I0%- I100%

11、負(fù)載特性 RL=1K歐姆 I=22mA可測量正/反流量能自動(dòng)和手動(dòng)實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)換系數(shù)580%) Pout脈沖輸出兩類脈沖輸出輸入 單位時(shí)間脈沖Fout 單位體積脈沖Pout最大頻率 Fout=10000HZ 脈沖形狀可選擇 對稱 自動(dòng) 固定寬度允許電流I=20mA f=10KHZI=100mA f=100HZ Sout狀態(tài)輸出實(shí)際為開關(guān)量輸出作為流向指示作為超量程指示作為空管指示作為計(jì)數(shù)器到預(yù)設(shè)置指示作為電流量程轉(zhuǎn)換指示作為被測物理量的限位指示允許電流 I=5D，后置直管段L22D (D為測量管直徑) L1（前置直管段） L2 （后置直管段） 差壓：1520D 1015D 超聲：1015D

12、 510D 電磁：510D 25D四、電磁流量計(jì)四大特點(diǎn)四、電磁流量計(jì)四大特點(diǎn)20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日問題引入： E=kBDVl某一臺(tái)電磁流量傳感器，B、D為定值時(shí)，電極流量信號與被測介質(zhì)流速成正比l不同口徑傳感器相同流速，無法達(dá)到相同的電極流量信號l相同口徑傳感器相同流速，也有不同的電極流量信號l原因：是工藝條件限制，B（磁通密度）D（管道內(nèi)徑）不能實(shí)現(xiàn)絕對相同電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) | 傳感器系數(shù)傳感器系數(shù)GK值分析值分析20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) | GK作用作用傳感器常數(shù)傳感

13、器常數(shù)GK的重要作用的重要作用： 每臺(tái)傳感器均有自己的特征值，即傳感器系數(shù)GK 用GK值反映某一傳感器的流量信號特征（稱為傳感器常數(shù)） GK定義：當(dāng)被測介質(zhì)流速為1m/s時(shí)的流量信號E1m/s，與定值840mV之比值為此臺(tái)傳感器的GK值（即傳感器系數(shù)） 已知GK值則能求得在流速為1m/s時(shí)此傳感器電極流量信號 E1m/s=840uV/GK 已知GK值則能求得在流速為Vm/s時(shí)此傳感器電極流量信號 EVm/s=840/GK * Vm/s 當(dāng)GK=1時(shí)， E1m/s=840uV 已知GK值傳感器則能與所有系列轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)配套和互換（轉(zhuǎn)換器中設(shè)定對應(yīng)GK、D、Q 100%各參數(shù)后則完成配套目的） GK

14、值為一無量綱單位的系數(shù)smEVGK/184020142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日0000000KROHNEKROHNEIFC 090I.POverrangeFlowrate+.-.S Stotalizer000952100190420028563003804800476050057126006664700761680085689009521001047310114252012377301332940142815015233601618570171378018109901904200199941020946202190030228504023802502475

15、460256995026658802758480285630029494503046720315877032371403347440344620035228803617950371319038111603903610399600Start, 開始計(jì)算Stop停止計(jì)算測量值測量值0400000 參考值參考值脈沖（容量）脈沖（容量）比如 1個(gè)脈沖代表1升水0.1% 偏差偏差液位開關(guān)液位開關(guān)閥門最大流量最大流量: 30.000 m3/h容量容量: 500 m3不確定度不確定度: 1M，否則為線圈受潮（3）檢測傳感器二個(gè)電極對地電阻RE2,RE3（測量管滿管條件）： 用指針式萬用表進(jìn)行測試，測量時(shí)有充

16、放電現(xiàn)象 測試時(shí)同一表筆測量電極2#和3#，同一表筆接3#（記錄二次測量瞬時(shí)值） RE2,RE3阻值隨介質(zhì)電導(dǎo)率及儀表口徑不同而不同。電導(dǎo)率越高，口徑越大，阻值越低； 電極對地電阻一般在幾K到幾百K之間 若RE1-20或RE1-2 時(shí)，則線圈短路、斷路或結(jié)垢 若RE1、RE2相差甚大，二電極不對稱，有泄漏可能（測量管空管條件）： 測量管空管，干燥條件下，用兆歐表檢測電極對地絕緣電阻rE2,rE3 要求rE2,rE310M20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日58（7）電磁流量計(jì)故障分析方法之七：）電磁流量計(jì)故障分析方法之七： （連接電纜“勵(lì)磁線和信號線”的常規(guī)

17、檢測）（1）勵(lì)磁電纜線檢測： 一體型儀表和IP68灌封型傳感器中勵(lì)磁線檢測方法同勵(lì)磁線圈檢查相同。 勵(lì)磁電纜和勵(lì)磁線圈二者同時(shí)被檢測，必要時(shí)切斷連線才能單獨(dú)檢測。 分體型儀表和非灌封型勵(lì)磁線檢測 勵(lì)磁線一端二線7#、8#短路，另一端用 萬用表測量應(yīng)為線間電阻。（2）信號電纜先檢測： 一體型儀表和IP68灌封型傳感器中勵(lì)磁線檢測方法同傳感器二電極對地電阻檢查。 電極對地電阻與信號線二者同時(shí)被檢測，必要時(shí)切斷連線才能單獨(dú)檢測。 分體型儀表和非灌封型勵(lì)磁線檢測 信號線1#對1#， 2#對2#， 3#對3#應(yīng)為線間電阻 1#對2#， 1#對3#， 2#對3#之間應(yīng)保持良好絕緣性能。20142014年年

18、4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日59（8）電磁流量計(jì)故障分析方法之八：）電磁流量計(jì)故障分析方法之八： （電磁流量計(jì)輸出信號與后位儀表配接檢查） 后位儀表本身不屬于檢測項(xiàng)目 有源輸出信號，不允許后位再附加電源 無源輸出信號，后位儀表必須具備外接電源 必要時(shí)還應(yīng)串入限流取壓電阻R（1K10K） 后位儀表有接地電位時(shí)，輸出信號線應(yīng)接同地電位。(輸出信號必須為隔離型） 按后位儀表要求，設(shè)置轉(zhuǎn)換器輸出脈沖的幅值和脈寬，否則后位儀表難以接收到脈沖。 根據(jù)通訊規(guī)則連接各種通訊接口。（包括地址和波特率設(shè)置）20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日60（9）電

19、磁流量計(jì)故障分析方法之九： （流量計(jì)輸出信號連接的后位儀表檢查） 故障源故障現(xiàn)象 類別 名稱無信號輸出 輸出晃動(dòng) 零點(diǎn)不穩(wěn)流量測量值與實(shí)際值不符輸出超滿度 一、管道系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備類1.安裝不善2.未滿管少量氣體，呈分層流氣體增加，呈分層流或波狀流成氣泡流或塞狀流液位在電極下3.管系潴留氣體4.管系吸入汽泡5.往復(fù)泵或控制閥振蕩產(chǎn)生脈動(dòng)6.使用過程中流動(dòng)狀態(tài)變化二、流體類1.液體含有氣體2.液體中含有固相漿液噪聲電極被污染導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極襯里襯里被磨損或被沉積改變流通面積3.電導(dǎo)率不均勻或接近閾值4.與液體接觸件材料失配5.流動(dòng)噪聲三、環(huán)境類1.強(qiáng)磁場2.強(qiáng)電磁波3.管道雜散電流4

20、.地電位變化5.潮氣侵入20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日61附錄：1.電磁流量傳感器的電極電阻測量是檢測傳感器存在故障的重要方法，請你解釋測量時(shí)要用什么檢測儀表，在哪幾個(gè)接線端子之間，用什么方法進(jìn)行測量？一般情況下，它的阻值在什么范圍內(nèi)？如果測量結(jié)果阻值接近為零或在M范圍內(nèi)，或者二電極測量不對稱，請分析有什么故障存在可能？20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日62附錄： 1. 答案：測量電磁流量傳感器電極電阻，最好使用指針式萬用表的電阻檔。應(yīng)測量信號接線端子2#對1#，3#對1#的電阻值，它的阻值根據(jù)被測介質(zhì)電導(dǎo)率的大小和口徑不同有不同較大差異，一般在幾K到幾百K之間，如測量結(jié)果為： 阻值接近零可能電極泄露 阻值在可能電極斷路或被絕緣介質(zhì)結(jié)垢 二電極測量電阻不對稱電極上結(jié)垢,泄漏20142014年年4 4月儀表培訓(xùn)月儀表培訓(xùn)2014年年4月月10日日63附錄 2.當(dāng)我們在現(xiàn)場檢修電磁流量計(jì)時(shí)，有時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器顯示屏上顯示的流量波動(dòng)比較大