硫酸镁流量计

    硫酸镁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。 
　　流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律，即导体通过磁场，切割电磁线，产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的，分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。现在大多流量传感器采用低频方波励磁。 
　　变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、D/A电路、变送电路等组成。 
　　电磁流量计的安装要求是一定要安装在管路的低点或者管路的垂直段，但是一定是在满管的情况下，对直管段要求是前5D后3D，这样才能保证电磁流量计的使用和对精度的要求。 
　　智能型电磁流量计是老式模拟的电磁流量计的更新换代产品，智能型电磁流量计不仅可以带4~20mA输出，还可以带RS485或者RS232通讯协议，可以直接与计算机联网，便于远程监控和操作。　
    智能电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。 

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）。
      电磁流量计主要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。电磁流量计广泛应用于石油化工、钢铁冶金、给水排水、水利灌溉、水处理、环保污水总量控制、造纸、医药、食品等工、农业部门的生产工艺过程流量测量和控制；适用于导电液体的总量计量。 
      电磁流量计传感器的选型主要考虑因素有：传感器的种类、口径、压力、电极材料、内衬材料、防护等级、尺寸大小、连接法兰等。
    ①口径的选择：如果是新建的项目或设计，在选择口径时，应遵循的原则就是：保证正常流速在0.3m/s---10m/s范围内即可，*选择是正常流量在下面的《口径、流速、流量的关系表》的斜体红色数值范围内。当然，新工程刚上马，系统流速处于较低状态，随着系统的正常运行，流速会处于较高状态，这时只要更改现场仪表的量程就能适应，不需要更换仪表。如果现场流速过低，而且现场条件允许的话，可以通过在传感器的前后加装变径管，以满足要求，加装变径管应注意以下问题：
第一，为了加装变径管后不过多影响流速场的分布，不影响仪表的测量精度，能把变径管视为直管段的一部分，要求变径管的中心锥角α不大于15°，越小越好，如下图：
 
 

第二，加装变径管后会产生一定的压力损失，压力损失为
ΔP=ρ/200ξ1 V22+ξ2 V22+ξ3 V12)
ΔP---损失的压力，单位MPa
ρ---被测介质密度，单位Kg/m3
ξ1 、ξ3---分别是渐缩管、渐扩管的系数，该值与雷诺数有关，例如：
α＝8°时，ξ1、ξ3的值： 

ξ2 ＝0.02 传感器管系数
V1、V2--- 分别是变径管前方系统管道流速、传感器管道流速，单位m/s

电磁流量计工作原理

    电磁流量计的基本测量原理是基于法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中做切割磁力线运动时，在其两端产生感应电动势，如图所示。流量计的测量管是由内衬绝缘材料的非导磁合金短管制作，两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生磁通量密度为B的工作磁场，此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线，并感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器，转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。

    其原理公式为：

                                        E=KBDV

    式中：

    E -------- 为电极间的信号电压（v）

    B -------- 磁通密度（T）

    D -------- 测量管内径（m）

    V -------- 平均流速（m/s）

    K -------- 仪表系数

式中k, D为常数，由于励磁电流是恒流，故B也是常数，则由E＝KBdV可知，体积流量Q与信号电压E成正比，即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。因此，只要测量出E就可确定流量Q，这是电磁流量计的基本工作原理。

由E＝KBDV可知，被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动（如层流或者紊流）就不会影响测量结果。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。只要用普通的水实际标定后，就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量，而不需要任何修正。这是电磁流量计的一突出优点，是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件，因此几乎没有压力损失，并且有*的可靠性。

电磁流量计技术性能指标

电磁流量计选型   

正确地选用电磁流量计是保证用好电磁流量计的前提条件。选用什么种类的电磁流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定，使电磁流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等，都能适应被测流体的性质和流量的要求。                             

可测量的流体常见介质电导率表

液         体	电导率（μs/cm）
各 种 酸	10×104～801×104
碱    液	8×104 ～30×104
蒸 馏 水	0.01～5
水及饮料	200～800
啤    酒	600～800
麦 芽 汁	500～1000
牛    奶	200～300
水 果 酱	400～1000

由电磁流量计的工作原理可知，能选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的，严格的说，除了高温流体之外，只要电导率大于5μ/cm的任何流体都可以选用相应的电磁流量计来测量流量，因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙酮等物质不能选用电磁流量计来测量流量。

传感器口径的确定

流量计使用流速最好在0.1～15m/s范围内，此时流量计口径可选择与用户管道口径一致。当流速低于0.1m/s时，应采用缩管方式提高流速。

一体型或分离型的选择

一体型：现场环境较好的情况下，一般都选用一体型，即传感器和转换器组装成一体。

分离型：即传感器和转换器分开装于不同的地点，一般出现以下情况时选用分离型：

⑴ 环境温度或流量计转换器表面受辐射温度超过60oC.

⑵ 管道震动较大的场合。

⑶ 会对传感器的铝壳严重腐蚀的场合。

⑷ 现场温度较高或有腐蚀性气体的场合。

⑸ 流量计装在高空或井下等调试不方便的场合。

订货时应注明传感器和转换器之间的距离，一般不能超过100m,转换器为墙挂式安装。

电极、接地环材料的选择

应根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料，请查有关腐蚀手册，对于特殊流体应作试验。

材  料	耐  腐  蚀  性  能
含钼不锈钢 (OCr18Ni12Mo2Ti)	硝酸、温室下＜5%硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸、碱溶液、在一定压力下的亚硫酸、海水、醋酸
哈氏合金C 哈氏合金B (HC  HB)	耐氧化性酸、氧化性盐、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性盐、碱、常温硫酸
钛(Ti)	海水、各种氯化物和次氯酸盐、氯化性酸（包括发烟硝酸）、有机酸、碱
钽(Ta)	除氢氟酸、发烟硫酸、碱外的其余化学介质、包括沸点的盐酸。硝酸和＜175oC硫酸
铂(Pt)	各种酸、碱、盐不包括王水

衬里材料选择说明

应根据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度来选择内衬材料。

内衬材料	名    称	符  号	性      能	最高工作温度	适 用 液 体
橡 胶	氯丁橡胶		耐磨性中等，耐一般低浓度的酸碱盐的腐蚀	＜80℃	自来水、工业用水、海水
	聚胺脂橡胶		好的耐磨性能，耐酸碱性能较差	＜60℃	纸浆、矿浆等浆液
氟 塑 料	聚四氟乙烯	F4或PTFE	化学性能很稳定，耐沸腾的盐酸、硫酸、王水、浓碱的腐蚀	＜180℃	腐蚀性强的酸碱盐液体
	四氟乙烯和六氟丙烯译名：特氟隆FEP	F46或FEP	化学性能略逊于F4		腐蚀性的酸碱盐液体
塑 料	四氟乙烯和乙烯	F4或ETFE	化学性能略逊于F4		腐蚀性的酸碱盐液体
	聚乙烯	PO	化学性能稳定	＜60℃	污水
	聚苯硫醚	PPS		＜150℃	热水

电磁流量计流量范围的选择

最大流量和最小流量必须符合下表中的数据。

内径（mm）	10	15	20	25	32	40	50	65
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h)	0.0283 4.24	0.0636 9.54	0.12 16.96	0.176 26.5	0.29 43.42	0.452 67.85	0.7 106.0	1.19 179.0
内径（mm）	80	100	125	150	200	250	300	350
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h)	1.8 271.0	2.28 424.0	4.41 662.0	6.36 954.0	11.3 1690	17.6 2650	25.4 3810	34.6 5190
内径（mm）	400	450	500	550	600	700	800	900
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h)	45.2 6780	57.2 8570	77.6 10600	85.8 12800	101.0 15200	138.0 20700	180.0 27100	229.0 34300
内径（mm）	1000	1100	1200	1400	1600	1800	2000	2200
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h)	282.0 42400	342.0 51300	407.0 61000	554.1 83121	732.7 108566	916.0 137404	1131.0 169635	1368.4 205258

电磁流量计型号代码：