DN200电磁流量计

DN200电磁流量计测量原理是法拉第电磁感应定律，传感器主要组成部分是：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。电磁流量计用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。电磁流量计应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域。

１、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；
２、测量管内*流动部件，无压损，直管段要求低；
３、系列公称通径DN15～DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择；
４、转换器采用励磁方式，功耗低、零点稳定、流量范围度可达1500：1；
５、转换器可与传感器组成一体型或分离型；
６、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；
７、电磁流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示．庄、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；
８、转换器采用安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；

1.量程范围确认

一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，低流速应不小于0.2m/s，高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。 在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：Q=π D² V/4
Q：流量（m3/h）  D：管道内径(m)   V：流速（m/h）
电磁流量计的量程Q应大于预计的满量程流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。

2.参考流量范围(量程比20:1，推荐10:1)

 

3.衬里材料的选择

4.电极材料的选择
 

DN200电磁流量计选型：

 基本原理
(一)测量原理
    根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感生电势e，其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，则
e＝Blu       (3－35)
与此相仿．在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速u流动时，导电流体就切割磁力线．如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间也特产生感生电动势：
e＝BD        (3－36)
式中，为管道截面上的平均流速．由此可得管道的体积流量为：
qv＝πDUˉ＝   （3－37）
由上式可见，体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比，与其它物理参数无关．这就是电磁流量计的测量原理．
需要说明的是，要使式（3—37）严格成立，必须使测量条件满足下列假定：
①磁场是均匀分布的恒定磁场；
②被测流体的流速轴对称分布；
③被测液体是非磁性的；
④被测液体的电导率均匀且各向同性。
图3－17电磁流量计原理简图
 
1－磁极；2－电极；3－管道
(二)励磁方式
    励磁方式即产生磁场的方式，必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场．为此，就需要选择一种合适的励磁方式。目前，一般有三种励碰方式，即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁．现分别予以介绍．
1．直流励磁
    直流励磁方式用直流电产生磁场或采用磁铁，它能产生一个恒定的均匀磁场．这种直流励磁变送器的大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响．但是，使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子．在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极．如图3—18所示．这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响电磁流量计的正常工作．所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属等．
图3－18直流励磁方式
 
2．交流励磁
    目前，工业上使用的电磁流量计，大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式，即它的磁场是由正弦交变电流产生的，所以产生的磁场也是一个交变磁场．交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰．另外，由于磁场是交变的，所以输出信号也是交变信号，放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多． 
如果交流磁场的磁感应强度为
B＝Bm sint             （3－38）
则电极上产生的感生电动势为
e＝Bm Dsint            （3－39）
被测体积流量为
qv= D                  （3－40）
式中Bm――磁场磁感应强度的大值；
――励磁电流的角频率，＝2f；
t――时间；
f――电源频率．
由式(3－40)可知，当测量管内径D不变，磁感应强度Bm为一定值时，两电极上输出的感生电动势e与流量qv成正比．这就是交流磁场电磁流量变送器的基本工作原理．
    值得注意的是，用交流磁场会带来一系列的电磁干扰问题．例如正交干扰．同相干扰等，这些干扰信号与有用的流量信号混杂在一起．因此，如何正确区分流量信号与干扰信号，并如何有效地抑制和排除各种干扰信号，就成为交流励磁电磁流量计研制的重要课题。
3．低频方波励磁
    直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺点，为了充分发挥它们的优点，尽量避免它们的缺点，70年代以来，人们开始采用低频方波励磁方式．它的励磁电流波形如图3—19所示，其频率通常为工频的1／4－l／10．
图3－19方波励磁电流波形
 
    从图3－19可见，在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰影响很小．从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号，所以它能克服直流励滋易产生的极化现象．因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式，目前已在电磁流量计上广泛的应用．概括一下，电磁流量计具有如下几个优点：
①电磁流量计能避免交流磁场的正交电磁干扰；
②电磁流量计消除由分布电容引起的工频干扰；
③电磁流量计抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流；
④电磁流量计排除直流励磁的极化现象．