1、1 2009电磁流量计培训电磁流量计培训 王松良王松良 2 电磁流量计电磁流量计 3 2009电磁流量计培训要点电磁流量计培训要点 1 一、一条基本原理一、一条基本原理 2 二、二台重要部件二、二台重要部件 3 三、三个组成部分三、三个组成部分 4 四、电磁流量计四大特点四、电磁流量计四大特点 5 五、五、KROHNE公司电磁流量计五大卖点公司电磁流量计五大卖点 6 六、六、 KROHNE公司电磁新品六种显示和输出信息公司电磁新品六种显示和输出信息 7 七、电磁流量计选型必须提供七方面资料七、电磁流量计选型必须提供七方面资料 8 八、电磁流量计安装中八项要求八、电磁流量计安装中八项要求 9 九
2、、电磁流量计检修九种方法九、电磁流量计检修九种方法 10 十、电磁流量计型式的十种分类 十、电磁流量计型式的十种分类 4 一、一条基本原理一、一条基本原理 电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律 5 电磁流量计电磁流量计 | 基本原理基本原理 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 E E : 感应电动势 K K : 仪表常数 B B : 磁感应强度 D D : 测量管直径 V V : 平均流速 EKBDV 6 由基本原理引申三个重要概念由基本原理引申三个重要概念 （1 1）只能测量导电介质）只能测量导电介质 电导率限制条件 1-5us/cm（水20us/cm） (低电导率使用专用仪表） 不能
3、测量非导电介质,如气体,油类，如介质含有大量 气体，产生测量严重波动 （2 2）必须存在磁场）必须存在磁场 励磁电流流经测量管上下励磁线圈产生磁场。励磁线圈断路， 流量计不工作，励磁电流稳定性直接影响仪表测量 测量管必须为非导磁材料，保证磁场穿过导管 （测量管应采用不锈钢材质） （3 3）实际测量值为流体流速）实际测量值为流体流速 电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度是流量计） 测量介质的体积流量 熟练流速换算 Q(流量）= /4*DN2*V Q=V 28.274m3/h/(DN/100) V=Q 0.03537m/s/(DN/100) 7 二、二台重要部件二、二台重要部件 反映反映 8 重
4、要部件之一重要部件之一 电磁流量传感器电磁流量传感器 OPTIFLUX1000 OPTIFLUX2000/4000 OPTIFLUX5000 OPTIFLUX6000 M900 IFS4000 IFS4300 IFS5000 9 重要部件之一重要部件之一 传感器组成部件传感器组成部件 导管导管 线圈线圈 电极电极 衬里衬里 外壳外壳 法兰法兰 10 导管导管 导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。 导管是介质的流通途径 导管承受额定的工作压力 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 11 线圈和磁路线圈和磁路 为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场。 当温度不同时，线圈的
5、漆包线的耐温等级也不同。当最高温度低于120时 为E级，如最高温度为180时则为H级，同时注意衬里材料也应和温度相适 应。 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 12 电极电极 电极用于从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀特性应 和介质相匹配。 不锈钢0Cr18Ni12Mo2Ti 哈氏合金B、哈氏合金C 钛Ti 钽Ta 铂Pt 铂铱合金 对电极的要求是：耐介质腐蚀,无电化学反应干扰. KROHNE公司提供了有关电极选材的推荐资料。 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 13 电极电极 电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。 普通电极 刮刀电极(RE)：可清除电极表面污垢 可更换电极(
6、WE)：可在线拆下清洗污垢 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 14 衬里衬里 衬里直接与介质接触，必须选择与介质相适应的衬里材料： PTFE（DN25DN900） 耐温性：180 C 耐腐蚀性：优异, 几乎对所有常用的化学品和溶剂都不反应 。 耐负压：差 PFA（DN25DN150） 耐温性： 180 C 耐腐蚀性：同PTFE 耐负压：优异 适用流体：氢氟酸、盐酸、醋酸等高渗透液体； 硫酸、烧碱等强腐蚀液体； 容易结垢、沉积、附着、固化的液体； 有卫生要求的液体。 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 15 衬里衬里 衬里直接与介质接触，必须选择与介质相适应的衬里材料： 橡胶（DN25DN3000
7、） 耐温性：65 C 耐腐蚀性：一般 耐磨性：一般 适用流体：上水、下水、海水、工业用水 聚氨脂橡胶（DN50DN1000） 耐温性：40 C 耐腐蚀性：差 耐磨性：优异，是天然橡胶的10倍 适用流体：海水、泥浆、矿浆、煤浆 陶瓷99.9%纯度的Al2O3 （DN2.5DN150） 耐温性： 180 C 耐腐蚀性：优异（除氢氟酸等强酸） 耐磨性：优异 缺点：易碎 适用流体：硬质浆液、腐蚀性液 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 16 外壳和侧环外壳和侧环 外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。 外壳和侧环用于屏蔽外界磁场 有些口径及型号的外壳是磁路的一部分。 电磁流量计传感器电磁流量计传感器
8、 17 法兰法兰 法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准: 国家标准 GB9115-2000,等同标准BS4504（英标），DIN2501（德标）， ISO7005（国际标准） KROHNE规定，对于符合国标并且压力等级符合下列要求的为标准压力等级： 4.0MPa，DN10DN80 1.6MPa，DN100DN150 1.0MPa，DN200DN1000 0.6MPa，DN1200DN3000 美国标准 ANSI B16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相当于2.0MPa,5.0Mpa 日本标准JIS 2210,主要有2k,5k,10k,1k=0.1MPa 另
9、外还有其他标准，如澳洲标准，印度标准，国内还有 化工部标准，机械部标准，石化标准等。 电磁流量计传感器电磁流量计传感器 18 重要部件之一重要部件之一 电磁流量转换器电磁流量转换器 NEW T900 SC100 IFC110 K300 IFC090 19 重要部件之一重要部件之一 转换器组成部件 电源电路 前置电路 Up主机电路 I/O输出电流 通讯接口电路 显示电路 励磁电流电路 20 三、三个组成部分三、三个组成部分 小结：小结： 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
10、独立安装，则称分体型电磁流量计。 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（一体型电磁流量计（C） 分体型电磁流量计（分体型电磁流量计（F） 转换器转换器 传感器传感器 连接电缆连接电缆 传感器传感器 转换器转换器 连接电缆连接电缆 21 电磁流量计连接电缆电磁流量计连接电缆 两种连接电缆传输不同信息两种连接电缆传输不同信息 （1）信号电缆 : 将传感器流量信号传输到转换器 信号电缆线分A型B型二类，常用型号为A型 根据被测介质电导率及分体型流量计需要电 缆长度由图表选用信号电缆型号 被测介质电导率过低,电缆长度需求过长,选用B型电缆概率越高 不是所有电磁流量计都能使用B
11、型电缆 以下转换器能使用B型电缆： T900 SC100AS IFC110 IFC300 （2）励磁电缆: 将转换器产生励磁电流送到传感器励磁线圈 A型电缆型电缆 B型电缆型电缆 22 IFC300 连接电缆及接线图 *A,BA,B型电缆最长距离图表型电缆最长距离图表 * *A,BA,B型电缆的接线图型电缆的接线图 IFC300连接电缆选用图连接电缆选用图 23 （1）测量管内无阻尼结构（空管） 压损小，可测量固液二相介质的体积流量 （2）测量体积流量与被测介质诸多物理量无关 如被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率（必须大于一定值）参数变 化,不必进行修正和补偿 （3）输出信号与被测介质体
12、积流量成线性管系 量程比宽（1：100），不需非线性修正 （4）对流量测量管前后直管段要求低 前置直管段L15D，后置直管段L22D (D为测量管直径) L1（前置直管段） L2 （后置直管段） 差压：1520D 1015D 超声：1015D 510D 电磁：510D 25D 四、电磁流量计四大特点四、电磁流量计四大特点 24 流量计一览表流量计一览表 差压式流量计孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、楔形流量计、 弯管流量计 容积式流量计椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计 浮子流量计 玻璃锥形、金属锥形流量计 速度式流量计涡轮流量计、电磁流量计、旋涡流量计 超声波流量计单声道、多声道
13、 科里奥利流量计 热式质量流量计 磁共振流量计 各种流量计都有其使用要求和自身特点 25 五、五、KROHNE公司电磁流量计五大卖点公司电磁流量计五大卖点 （1）仪表测量适用范围宽 （2）仪表抗干扰性能强 （3）仪表测量精度高 （4）仪表互换性能好 （5）仪表在线监测自诊断能力全 26 （1）KROHNE电磁流量计电磁流量计测量使用范围宽测量使用范围宽 KROHNE电磁流量计口径范围大 DN2.5mm3000mm KROHNE电磁流量计流速测量范围（量程）宽 V 00.3m/s 012m/s KROHNE电磁流量计各种规格齐全 经济型、给排水、全能应用、高精度、卫生型 KROHNE电磁流量计特
14、殊应用品种多 27 OPTIFLUX 1000 经济型， DN 10 - 150 OPTIFLUX 2000 给排水，DN 25 - 3000 OPTIFLUX 4000 全能型应用， DN 2.5 - 3000 OPTIFLUX 5000 高精度 & 耐磨性佳， DN 2.5 - 100 OPTIFLUX 6000 卫生型， DN 2.5 -150 K300 经济型，经济型，DN10DN10- -300300 K450 改进改进经济型，经济型，DN10DN10- -450450 KROHNE公司电磁流量计规格全公司电磁流量计规格全 （PFA衬里）夹持型衬里）夹持型 （橡胶衬里）（橡胶衬里）
15、（四氟、（四氟、PFA、聚氨酯衬里）、聚氨酯衬里） （陶瓷衬里）（陶瓷衬里） （PFA衬里）衬里） 28 OPTIFLUX 4000 + IFC 040 OPTIFLUX 4040 C 2线技术DN 10.150 OPTIFLUX 5080cap 电容电磁DN 25.100 TIDALFLUX 4110 PF 非满管DN 2001800 BATCHFLUX 5015 C 体积灌装DN 2.5.40 BATCHFLUX 3070 C 电池供电DN 25.600 BATCHFLUX 5000 + IFC 015 KROHNE特殊用途电磁流量计品种多特殊用途电磁流量计品种多 TIDALFLUX 40
16、00 + IFC 110 OPTIFLUX 5000 + IFC 300 29 （2）仪表抗干扰性能强）仪表抗干扰性能强 励磁方式种类 恒流励磁：用于测量特殊介质，涡流损耗小，交变干扰影响小，但会产生极化现象 50Hz正弦波交流励磁：早期电磁产品使用，外界干扰影响大 低频恒流（矩形波）励磁：既克服了交流励磁的干扰影响，又消除了极化现象的产生，使流量计抗干扰性能增强，仪 表稳定性提高 KROHNE公司电磁励磁方式为低频恒流励磁而且公司电磁励磁方式为低频恒流励磁而且 不同口径选用不同励磁电流频率，因此抗干扰性能强不同口径选用不同励磁电流频率，因此抗干扰性能强 DN300mm 选用（1/4 1/6）
17、50Hz 励磁频率 DN1000mm 选用（1/16 1/18）50Hz 励磁频率 DN1000mm 选用（1/32 1/36）50Hz 励磁频率 流量信号的波形与励磁电流波形相一致 仪表口径越大，励磁电流频率越低 30 （3） KROHNE公司电磁流量测量精度高公司电磁流量测量精度高 仪表精度用测量误差允许最大值表示 误差常用表示方法为： 绝对误差 mm/s(或 m3/h)实际流速（或实际流量） 表示 相对误差 百分比表示 相对误差有两种方式表示 量程误差of F.S.(又称引用误差) 测量值误差of M.V.(又称示值误差) 用测量误差of M.V.表示的仪表精度远高于用量程误差of F.
18、S.表示的仪表精度 KROHNE公司电磁流量计误差是以测量值相对误差表示，因此精度高 两种完全不同的相对误差比较两种完全不同的相对误差比较 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 024681012V(m/s) 误差 相对误差 引用误差 31 KROHNE公司电磁流量计有不同等级精度的产品 1.不同型号其测量误差（精度）不同 1%K300 0.5%T900、K450 0.3%IFM4080、IFM4110 0.2%OPTIFLUX4300 如OPTIFLUX5300精度0.15%（DN10-100）陶瓷衬里电磁传感器配套精度高 2.相同规格不同口径测量误差不同过大
19、过小口径配套标定难度高 3.用测量点的相对误差+绝对误差之和表示总的测量误差低流速测量误差大 例： = 0.2%+1mm/s 合成误差 = 测量点相对误差0.2%+绝对误差1mm/s 如测量点为1m/s流速时， 合成误差= 0.2%+(1mm/s)/(1m/s)= 0.3% 测量点为0.1m/s流速时, 合成误差= 0.2%+(1mm/s)/(0.1m/s)= 1.2% 32 Optiflux4300，精度描，精度描 述：述： DN101600mm，为，为 （0.2%+1mm/s） DN2.56mm DN1600mm，为，为 （ 0.3%+2mm/s ） OPTIFLUX系列电磁流量误差曲线系
20、列电磁流量误差曲线 33 电磁流量计电磁流量计 | 成套仪表精度成套仪表精度 成套电磁型号成套电磁型号 精度精度 允许误差允许误差 条件条件 允许误差允许误差 条件条件 K300 1% of MV V0.5m/s 0.2%of FS V0.1m/s MT900F 0.5% of MV V0.5m/s (1-V/1m/s)%ofMV V0.5m/s MS900 0.4% of MV V1m/s 0.3%of MV + 1mm/s V1m/s IFM4100 0.4% of MV V1m/s 0.3%of MV + 1mm/s V1m/s IFM3080 0.8% of MV V0.25m/s 0
21、.8%of MV + 0.25mm/s V0.25m/s IFM3080 0.3% of MV V1m/s 0.2%of MV + 1mm/s V1m/s IFM4080 0.3% of MV V1m/s 0.2%of MV + 1mm/s V1m/s IFM4010 0.5% of MV V0.4m/s 0.2mm/s V0.4m/s 0.8% of MV V0.25m/s 0.2mm/s V0.25m/s IFM4020 0.3% of MV V1m/s 0.2%of MV + 1mm/s V1m/s IFM4110 0.2% of MV V1m/s 0.2%of MV + 1mm/s V
22、1m/s OPTIFLUX4300 0.2% of MV+1mm/s V12m/s K450 0.5% of MV V0.5m/s 0.3%of MV + 2mm/s V0.5m/s 34 (4)KROHNE公司电磁流量计的互换性能好公司电磁流量计的互换性能好 KROHNE公司电磁流量计均可实现互换 KROHNE公司大规模电磁流量计生产工艺决定传感器与转换器单独检测和标定 每台转换器都由高精度信号调校成一致的标准形式，完全实现互换 每台传感器均由高精度水流量标定装置通过实流标定，获得传感器系数GK值 选取符合用户要求的传感器和转换器，将传感器系数GK值，口径DN及量程Q100%等参数 设置到转
23、换器中，即完成配套组合。 生产配套工艺过程，充分体现了KROHNE公司电磁流量计具备优越的互换性 更换转换器和传感器，按同样方式设置，可实施再配套组合，保证原来精度 35 电磁流量计电磁流量计 | 传感器系数传感器系数GK值分析值分析 问题引入：问题引入： 某一台电磁流量传感器，B、D为定值时，电极流量信号与被侧介质流速成正比 不同口径传感器相同流速，无法达到相同的电极流量信号 相同口径传感器相同流速，也有不同的电极流量信号 原因：是工艺条件限制，B（磁通密度）D（管道内径）不能实现绝对相同 E=B D V 36 电磁流量计电磁流量计 | GK作用作用 传感器常数传感器常数GK的重要作用的重要
24、作用： 每台传感器均有自己的特征值，即传感器系数GK 用GK值反映某一传感器的流量信号特征（称为传感器常数） GK定义：当被测介质流速为1m/s时的流量信号E1m/s，与定值840mV之比值为此台传感器的GK 值（即传感器系数） 已知GK值则能求得在流速为1m/s时此传感器电极流量信号 E1m/s=840uV/GK 已知GK值则能求得在流速为Vm/s时此传感器电极流量信号 EVm/s=840/GK * Vm/s 当GK=1时， E1m/s=840uV 已知GK值传感器则能与所有系列转换器实现配套和互换（转换器中设定对应GK、D、Q 100%各 参数后则完成配套目的） GK值为一无量纲单位的系数
25、 sm E V GK /1 840 37 0000000 KROHNE KROHNE IFC 090 I.P Overran ge Flowrate +.- .S S totalizer 0009521 0019042 0028563 0038048 0047605 0057126 0066647 0076168 0085689 0095210 0104731 0114252 0123773 0133294 0142815 0152336 0161857 0171378 0181099 0190420 0199941 0209462 0219003 0228504 0238025 024754
26、6 0256995 0266588 0275848 0285630 0294945 0304672 0315877 0323714 0334744 0344620 0352288 0361795 0371319 0381116 0390361 0399600 Start, 开始计算 Stop 停止计算 测量值测量值 0400000 参考值参考值 脉冲（容量）脉冲（容量） 比如 1个脉冲代表1升水 0,1% 偏差偏差 液位开关液位开关 阀门 最大流量最大流量: 30.000 m3/h 容量容量: 500 m3 不确定度不确定度: 0,013 % 标定塔标定塔 电磁流量计标定电磁流量计标定： 非稳
27、压动态水流量标定装置确定传感器系数GK值 38 流量标定装置标定传感器系数的原理流量标定装置标定传感器系数的原理 GK被标传感器=（U实际容积/U测量容积）GK标准转换器 GK被标传感器被标定的传感器系数 U实际容积 由标定容器测得流过传感器流量的实际流量容积 U测量容积 被标传感器与标准转换器配合测得的测量容积 U测量容积=P累积脉冲N脉冲当量 P累积脉冲标准转换器输出脉冲累积值 N脉冲当量每一脉冲对应的流量体积 GK标准转换器标准转换器内设定的GK值 39 现场环境现场环境 介质介质条件条件 （5）KROHNE公司电磁流量计新开发在线检测自诊断公司电磁流量计新开发在线检测自诊断 功能功能全
28、全 现场环境诊断现场环境诊断 仪表提供关于现场环境的诊断信息，着重分析工况 条件及安装情况 如电源供给、直管段的安装、环境温度等 介质条件诊断介质条件诊断 诊断被测介质的特性 包括介质电导率、温度、腐蚀性和含气泡、固体颗 粒等 仪表基本功能诊断仪表基本功能诊断 连续不间断全面检查仪表内部器件性能及仪表功能 检测器件温度、连接电缆通断、衬里变形等 仪表仪表 从三个方面进行在线检测从三个方面进行在线检测 40 三个三个100%全方位实施自诊断全方位实施自诊断 100% 流量计诊断流量计诊断 微处理器的测试 软件测试 存储芯片的测试 电器的温度测试 输出的开路和正常负载的测试 100%精度诊断精度诊
29、断 流量计的线性 磁场的励磁电流的精度 100%应用诊断应用诊断 超过超过NAMUR和SIL2的要求 优先 程度 过程当中能出现的问题 IFC 300 探测到: 1 液体中含有气泡 2 电极腐蚀 2 电导率过低 3 衬里变形 3 电极结垢 4 外部磁场 4 电极短路（金属颗粒） 4 非满管 VDI-NAMUR-WIB 2650 导则的要求: 41 监控电流输出，用于诊断监控电流输出，用于诊断 中断中断 允许负载允许负载 监控磁场电流，用于诊断监控磁场电流，用于诊断 真值真值 监控磁场线圈，用于诊断监控磁场线圈，用于诊断 线圈电阻线圈电阻 线圈开路线圈开路/短路短路 短路短路 监控磁场，磁感应监
30、控磁场，磁感应B，信号电压，信号电压U，用于诊断，用于诊断 外部磁场的影响外部磁场的影响 磁路的线性磁路的线性 监控测量电极，用于诊断监控测量电极，用于诊断 电线开电线开/短短 电极污垢电极污垢 电极阻抗电极阻抗 监控信号处理和电子部件，用于诊断监控信号处理和电子部件，用于诊断 精度精度 线性线性 uP功能功能 存储器功能存储器功能 温度温度 监控流程，用于诊断监控流程，用于诊断 最低电导率最低电导率 电导率的限值电导率的限值 流态流态 气体含量气体含量 电极的腐蚀电极的腐蚀 42 在线检测自诊断的内容在线检测自诊断的内容 编号编号 检测内容检测内容 IFC300 IFC100 1 电极电阻检
31、测 有 有 2 线圈电阻检测 有 有 3 电极噪声检测 有 有 4 流体流态检测 有 5 仪表线性检测 有 43 （1） 电极电阻检测电极电阻检测 检测原理：在两电极和电极对地之间加一电压，通过测量流经电流，可检测电极间 的电阻值 R=K/( xEF) R电极电阻 EF电极系数（接近电极尺寸） 电导率 K常数 校验时在C1.1.10中输入现场校验时介质电导率，机内自动计算并显示出EF值，以后此值用于从 电极电阻检测电导率 应用目的 K a 计算检测介质电导率 = RxEF b 判断管道中空管可能 当 小于极限值时空管报警 c 电极结垢绝缘物时,电极电阻R过大 d 电极泄露:此时电极对地电阻明显
32、减小 xx S/cm 44 （2） 励磁线圈电阻测量励磁线圈电阻测量 检测原理： 励磁线圈电阻R与线圈温度的关系式： R=R201+a(T-20) R2020 时励磁线圈电阻 a=0.39%/ 线圈材料温度系数 T检测时线圈励磁温度 校验时在C1.1.08中输入现场校验时线圈温度， 机内计算并显示R20值，以后此值用于从 线圈电阻检测线圈温度 应用目的 a 通过检测线圈电阻计算测出线圈温度 它间接反映了传感器介质和环境温度 b 当线圈阻值与出厂值相比较变化过大时， 确定线圈短路或开路存在,将严重影响测量精度 20 a 20 20 R RR T 45 () 电极噪声检测电极噪声检测 噪声引起原因
33、： 气泡，固态颗粒，檫磨电极 介质对电极电化学腐蚀 二种不同电导率介质配比不均匀，介质PH值迅速变化 电导率过低 当噪声严重影响仪表时会出现输出信号和显示的波动 46 电极噪声检测电极噪声检测 检测原理 电极信号流量信号噪声电势 删除电极信号中有规则的流量信号后测得的电极电压为噪声电势 流量信号时 电极信号噪声电势 常规流量测量 噪声测量 electrode signal multiplication 1 -1 result electrode signal multiplication 1 -1 result 电极电压和励磁同向的采样电极电压和励磁同向的采样 信号相乘取出流量信号信号相乘取出
34、流量信号 和相移了和相移了90的采样信号相乘的采样信号相乘 没有噪音时，输出电压为零没有噪音时，输出电压为零 47 电极噪声检测电极噪声检测 应用目的： 当检测到噪声电势后，启动噪声滤波抑制功能，便能有效抑制噪声使仪表正 常工作 使用方法： a 在菜单中启动电极噪音测量 C1.3.13 ON b 实测电极噪声数值 C1.3.15 C 再开启噪声滤波 C1.2.07 ON d 提高实测电极噪声数值，再将此值设置到噪声电平 C1.2.08中或提高噪声抑制C1.2.09 e 返回C1.3.15再检测实测电极噪声数值，如还未见效，重复上述步骤， 同时开启噪声滤波提高脉冲宽度和脉冲限制(C1.2.4,C
35、1.2.5,C1.2.6) 直至工作稳定。 48 () 流体流态检测流体流态检测 检测原理： 两个上下励磁线圈中，同时同相流入同值励磁电流I1 I2 在两电极上产生极性相反的感 应电势U1和U2 如管内流体流态分布对称均衡时U1=U2，两电极上合成电势UAB=U1-U2=0 如管内流体流态发生变化，尤其管中上下两部分流态存在差异时U1 U2 UAB 0 线线圈部件圈部件 电极 电极 电极 线线圈部件圈部件 线线圈部件圈部件 电极 线线圈部件圈部件 7 I1 U1 U2 8 I2 UAB= 9 49 应用目的：应用目的： 当上述当上述UAB大到一定量时，可检测出大到一定量时，可检测出 测量管未满
36、管测量管未满管 测量管底部沉积测量管底部沉积 测量管衬垫明显凸起测量管衬垫明显凸起 前后直管段未达到安装要求前后直管段未达到安装要求 造成流态不对称，或紊流状态造成流态不对称，或紊流状态 50 （）（） 仪表线性检测仪表线性检测 检测原理： 在较短测量周期内，磁场减少到（即励磁电流减少） 检测电极信号是否对应同步减少到，如按比例变化（当流量不变条件 下）说明仪表线性优良 U=B D V=K I D V 电极电压 Q=D2 V/4= (不变) I 励磁电流 Q 流量 K 常数 I 磁磁场场 U 电电极极 Q Q指示 指示 U电极 电极 / I磁场磁场 Q 1 2 3 流流量量 输输出出 I KU
37、 52 友情告知友情告知 具有在线检测和自诊断功能不等于实施这些功能 只有开启某一检测才能实施此功能的自测功能 IFC300菜单中有（C1.3自测）专项供用户便利开启使用 其中包括： 电导率与空管检测C1.3.1 (C1.3.2 实际值,C1.3.3 限定值) 电极噪声检测C1.3.13 (C1.3.15 实际值,C1.3.14 限定值) 流量流态检测C1.3.10 (C1.3.12 实际值,C1.3.11 限定值) 线形检测C1.3.6 (C1.3.7 实际值) 53 在线检测和自诊断的作用在线检测和自诊断的作用 a)通过在线诊断与自检 1了解工艺条件变化 2 发现仪表元器件故障 3 纠正安
38、装使用中的偏差 4 及时保养维修 5 避免事故 6 减少维修成本 7 提高工作效率 b)通过在线检测与自诊、流量在与你交流和沟通，告诉你 1仪表测量可靠正确吗？ 2仪表哪些环节已经出现或将要出现问题 3及时向你报警，尽快排除消除隐患 在线诊断与传统诊断的比较在线诊断与传统诊断的比较 许多在线诊断内容，传统检测根本无法实现 有些传统检测项目，必须停机拆卸用其它仪表进行检查，同时维修人员应在现场实施 全方位在线检测，扩大了诊断内容，提高判别有效性，减少维修成本，保证人员安全 54 在线诊断与传统诊断的比较在线诊断与传统诊断的比较 在线诊断内容 仪表显示信息 传统检测 被测介质电导率高低 activ
39、e conductivity 人为抽样检测 介质中含有气泡、固态颗粒 S electrode noise 无法检测 电极结垢，腐蚀 S electrode noise 停机拆卸检查 电极短路、泄漏、不对称 S electrode symmetry 用万用表测量 测量管非满管 S pipe not full 无法测量 衬里变形 S flow profile 停机拆卸检查 前后直管段不符合要求 S flow profile 人员到现场查看 环境温度 S field coil temperature 用温度计现场测量 介质温度 S field coil temperature 无法测量 外磁场影响严
40、重 S linearity 无法测量 励磁电流偏差 S field current deviation 用电流表测量 转换器温度 S electronic temperature 无法测量 励磁线圈短路断路 S field coil broken/bridged 用万用表停机测量 电流输出电缆开路 F open cicuit A 停机用万用表测量 电源断电 I power failure 无法测量 转换器前置放大增益偏差 S gain error 无法测量 内部计数器溢出 S over flow counter1/2 目测检查 空管 S empty pipe 用万用表测量 55 六、六、 KR
41、OHNE公司电磁新品六种显示和输出信息公司电磁新品六种显示和输出信息 六种显示和检测内容 1、显示和测量介质的体积流量Volum flow m3/h,L/min,L/s 包括瞬时流量、累积流量m3、L（两个计数器，正反向代数和计数） 当介质密度固定时，可显示测量相对质量流量。Mass flow kg/h,kg/min,kg/s 2、显示和测量流体的流速 flow speed m/s 3、显示和测量被测介质的电导率 conductivity s/om 4、显示和测量传感器励磁线圈温度 Coil temperature 5、显示和测量转换器累积工作时间 operating hours 6、显示自诊
42、断信息 diagnosis value 详见第五章“在线诊断与传统诊断的比较”一节 S超技术指标出现 F出错仪表应用出错 多页多行自选显示内容 56 显示内容 二个测量页，除可显示五种介质物 理量外(U,M,V, ,T)还可显示转换器工作时间(h)和 二个内部计数器的累计量(C1,C2) U,M,V, ,T,h,C1,C2 有一页流量趋势图形显示 % 100 0 min -100 除中文外的多国语种选择 专页显示在线诊断出错信息 显示屏上还有菜单编号和信息导向等 57 六种输出信息六种输出信息 1、电流输出信号 Current output 电流范围0-20mA/测量量程*m3/h/有源无源选
43、择/极性选择/时常数/小流切除 2、频率输出信号 Frequency output 脉宽选择、对称、自动、固定/量程 10KHz/测量量程*m3/h/极性选择/时常数/小流切 除 3、脉冲输出信号 Pluse output 脉宽选择、对称、自动、固定/脉冲单位/脉冲当量/极性选择/时常数/小流切除 4、状态输出信号 Status output 模式选择/流向/过载/计数器达预算值/空管/出错/常开常用选择 5、限位开关 Limit switch 流速/流量/线圈温度/电导率/诊断值/极性选择/时常数/常开常用选择 6、控制输入信号 Control input 保持某输出或所有输出/保持某计数器
44、或所有计数器/复位某计数器或所有计数器/某输出 或所有输出为零/量程转换/出错复位 58 七、电磁流量计选型应提供七方面资料七、电磁流量计选型应提供七方面资料 （1）工艺管径和流量范围决定流量计口径及是否需要用异径管 （2）使用环境工况条件要素：防护等级、防爆要求、电源电压、工艺管道材质（金属与绝 缘管路）决定接地法兰的需求 （3）被测介质的理化性能:电导率、温度、压力、含气泡，固体颗粒成分、腐蚀性 决定电极材料，型式、衬里材料 （4）对仪表结构要求一体、分体选择、分体型应提供电缆长度需求 （5）对仪表精度要求确定使用转换器规格 （6）对仪表输出信号、显示内容、通讯接口及自诊断功能的要求决定转
45、换器型号 （7）对仪表价格的心理价位 选型原则： 保证满足测量现场的工况条件 达到仪表使用的精度与功能要求 力求价格便宜适中 59 电磁流量计电磁流量计 | 传感器选型传感器选型 A B C D E F G H 电极形式 电极材料 衬里材料 允许压力 允许温度 接地环 密封等级 尽量选用 同口径工 艺管道 标准型 Mo2Ti 硬橡胶HR 4.0MPa-DN10DN80 E120度 无 IP65 Hb 氯丁橡胶NEOP 1.6MPa-DN100DN150 H180度 一般型 IP67 刮刀式RE Hc 聚四氟乙烯PTFE 1.0MPa-DN200DN1000 带颈接地环 IP68 Ti 聚氨脂P
46、OLY 0.6MPa-DN1200DN3000 保护接地环 可更换式WE Ta PFA Pt 流速过高 过低时采 用异径管 渐变管锥 角小于15 度 口径 60 电磁流量计转换器性能比较电磁流量计转换器性能比较 转换器型号 可配传感器最 大口径 能达到密封等 级 有无防爆产品 精度等级 具有通讯借口 转换器型号 目前供货情况 K300 300mm IP65 无 1% 无 K300 有 K450 450mm IP67 无 0.5% 无 K450 有 IFC090 1600mm IP68 有 0.3% HART PROFIBUS IFC090 停 IFC010 1000mm IP65 无 0.5%
47、 V0.4m/s 0.8% V0.25m/s 无 IFC010 停 IFC300 3000mm IP68 有 0.2% +1m/s HART、 F.F.BUS、 PROFIBUS 、PA/DP、 MODBUS IFC300 有 IFC100 1200mm IP67 正在开发 0.3% + 1m/s 目前HART IFC100 有 61 K300 K450 口径 DN10-300 DN10-450（由此命名） 精度 +/-1% +/-0.5% 防护等级：IP65 IP67，IP68 结构：一体型 一体型，分体型二种 基本输出信号 IOUT-4-20mA(或或0-10mA） IOUT-4-20mA
48、(或或0-10mA） 有源输出 FOUT-0-1000Hz(或或0-10mA） 未经电隔离，输出端不能接地 有源无源均可选择 输出端均经电隔离 器件装配：双立直插式器件 SMD器件贴片装配 显示： 无 LED流量显示（百分比瞬时流量） 附加选择件：GT300，FA310，FA320，GTF300 无选择件 功耗：25VA 10VA 电磁流量计电磁流量计 | K300与与K450比较比较 62 IFC100新品与新品与IFC090及及IFC300比较比较 IFC1 IFC090 IFC300 精度 0.3%+1mm/s 0.3% 0.2%+1mm/s 配套口径 2.51200mm 2.51600
49、mm 2.53000mm 励磁电流 GKL 62.5mA GK 125mA 125mA 62.5mA 结构特点 W K F C F W R 操作按键 密封按键开关 按键和磁棒 光电接近开关 输出信号端子 A+ AA- CC- DD- I+ I I- B1 B B2 A+AA- CC- DD- BB- 输出信号型式 AI CS.L DF.P.S.L I S C P AI BS.L.C CS.L DF.P.S.L 在线检测 1.电极电阻 2.励磁线圈电阻 3.电极噪声 空管检测 1、电极电阻 2、励磁线圈电阻 3、电极噪声 4、仪表线性 5、流体流态 功耗 8VA/4W 10VA/8W 22VA/
50、12W 63 转换器上盖转换器上盖 显示板内显示板内, , 储存校验和储存校验和 设置数据设置数据 64 八、电磁流量计安装调试中八项要求八、电磁流量计安装调试中八项要求 （1）传感器上箭头方向必须与实际流量方向一致 （如反向安装，转换器菜单中流动方向一项必须更正） 65 （2）必须保证满管测量状态）必须保证满管测量状态 66 （3）必须确保前）必须确保前5后后2的直管段的直管段 67 (4)传感器必须良好单独接地传感器必须良好单独接地 接地含义：接地含义： 给信号源参考零电位，给信号源参考零电位， 使被测介质与大地相连通使被测介质与大地相连通 安全性要求（如雷击）安全性要求（如雷击） 抗外界
