工业供水流量计

    工业供水流量计实际应用上可分成交流正弦波励磁、非正弦波交流励磁和直流励磁方式，励磁是电磁流量计测量性能的关键技术之一。
    1、非正弦波交流励磁，是采用低于工业频率的方波或三角波励磁的方式，可以认为产生恒定直流，周期性地改变极性的方式，因这种励磁电源稳定，故不必为除去磁场强度的变动而进行运算。 
    2、交流正弦波励磁，当交流电源电压(有时是频率)不稳时，磁场强度将有所改变，所以电磁流量计电极间产生的感应电动势也变动，因而，必须从电磁流量计取出对应于计算磁场强度的信号，作为标准信号。这种励磁方式易引起零点变动，而降低其测量精度。 
    3、交流励磁方式的主要问题是感应噪声严重。直流励磁方式，则是在电极上的极化电位成了重要障碍。所以一定值的直流励磁方式仅适用于非电解质(如液态金属)液体的测量。 
    在测量自来水、源水等水溶液时，一般采用周期性间歇的直流励磁方式。间歇周期应选为交流电源周期的整数倍，可消除交流电源频率的噪声，排除了交流磁场的电涡流和直流磁场的极化干扰。 
    4、低频矩形波励磁，励磁频率降低，零点稳定性可以提高，但仪表抗低频*力减弱，响应速度慢，如果励磁频率高，则抗低频干扰的能力增强，但电磁流量计的零点稳定性降低。这一问题到二十世纪七十年代研究出了低频矩形波(50Hz的1/2～1/32)，解决了长期困扰电磁流量计的工频干扰，提高了零点稳定性和测量精确度。

工业供水流量计通常由六大部分组成（见图1）：
1、磁路系统：
用于产生磁场，通常有直流或交流磁场之分。一般电磁流量计都选择50HZ工频电源激励产生的交变磁场。
2、测量导管：
其作用是让被测液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。
3、电极：
用于引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
4、外壳：
一般由铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。
5、内衬：
在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料一般为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
6、转换器：
由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。 

XT-LDE系列工业供水流量计工作原理：

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小，可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20：1以上，适用的工业管径范围宽，最大可达3m，输出信号和被测流量成线性，精确度较高，可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。
当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定，感应电势的大小由下式确定：
Ex=BDv-----------------式（1）
式中Ex—感应电势，V；
B—磁感应强度，T
D—管道内径，m
v—液体的平均流速，m/s
然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积（πD²）/4的乘积，将式（1）代入该式得：
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）
由上式可知，在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex，测量此电势的大小，就可求得体积流量。
据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流速成正比例，其值为：
E=B·V·D·K
式中： E－感应电势；
K－与磁场分布及轴向长度有关的系数；
B－磁感应强度；
V－导电液体平均流速；
D－电极间距；（测量管内直径）
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波等信号处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议。

注：不同电磁流量计参数略有差异，使用时请务必查看说明书。
根据法拉第电磁感应定律，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v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，两电极之间产生感生电动势：
e=KBDv (3-36)
式中，v为管道截面上的平均流速，k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为：
qv= πeD/4KB (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，必须使电磁流量计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。
技术参数

电磁流量计特点

■ 管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。

■ 测量结果与流速分布、流体压力、温度、密度、粘度等物理参数无关。

■ 在现场可根据用户实际需要在线修改量程。

■ 高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂。

■ 采用SMD器件和表面贴装（SMT）,电路可靠性高。

■ 采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流量测量的稳定性，功耗低。

■ 全数字量处理，抗*力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150:1。

■ 超低EMI开关电源，使用电源电压变化范围大，抗EMC好

■ 内部具有三个积算器，可分别显示正向累计量、反向累计量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录16次掉电时间（选配）。

■ 具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出（选配）。

■ 具有自检与自论断功能。

■ 红外手持操作器，115KHZ通讯速率，远距离非接触操作转换器所有功能（选配）。

■ 小时总量记录功能，以小时为单位记录流量总量，适用于分时计量制（选配）。
工业供水流量计电极选择：

电磁流量计内衬选择：

流量范围的选择

最大流量和最小流量必须符合下表中的数据。

电磁流量计完整选型：