首頁 > 技術文章
我司做自動化行業(yè)已經(jīng)10年，在德國、美國、上海、廣東都有自己的公司，專業(yè)從事進口貿(mào)易行業(yè)。
各位知道德國E+H恩德斯豪斯P300電磁流量計的工作原理及優(yōu)點嗎？
E+H電磁流量計是應用電磁感應原理， 根據(jù)導電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導電流體流量的一種儀器。
E+H電磁流量計的結構主要由磁路系統(tǒng)、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。
磁路系統(tǒng)：其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結構比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質液體極化，使正電極被負離子包圍，負電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時，磁鐵相應也很大，笨重且不經(jīng)濟，所以E+H電磁流量計一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。
測量導管：其作用是讓被測導電性液體通過。為了使磁力線通過測量導管時磁通量被分流或短路，測量導管必須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成，可選用不導磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等。
電極：其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。
外殼：應用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。
襯里：在測量導管的內(nèi)側及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導管的耐腐蝕性，防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
轉換器：由液體流動產(chǎn)生的感應電勢信號十分微弱，受各種干擾因素的影響很大，轉換器的作用就是將感應電勢信號放大并轉換成統(tǒng)一的標準信號并抑制主要的干擾信號。其任務是把電極檢測到的感應電勢信號Ex經(jīng)放大轉換成統(tǒng)一的標準直流信號。
特點
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響；
2、測量管內(nèi)*流動部件，無壓損，直管段要求較低。對漿液測量有*的適應性；
3、合理選擇傳感器襯里和電極材料，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；
4、轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達150：1；
5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型；
6、轉換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設定方便，編程可靠；
7、流量計為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；
8、轉換器采用表面安裝技術(SMT)，具有自檢和自診斷功能；
9、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系，因此測量精度高。
10、測量管道內(nèi)無阻流件，因此沒有附加的壓力損失；測量管道內(nèi)無可動部件，因此傳感器壽命極長。
11、由于感應電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值，因此傳感器所需的直管段較短，長度為5倍的管道直徑。
12、轉換器采用國際新的單片機（MCU）和表面貼裝技術（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點穩(wěn)定，參數(shù)設定方便。點擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時流量、流速、流量百分比等。
13、雙向測量系統(tǒng)，可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質材料，確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。
感應式E+H電磁流量計 在被測流體溫度過高或對電極有強烈腐蝕作用等情況下，可采用感應式E+H電磁流量計（圖2）。A、B為匝數(shù)相等的兩個交流激磁繞組（圖中畫的是截面），繞組之間是串聯(lián)的，但各自的電流方向相反。當流體靜止時，通過感應線圈C的合成磁通為零，故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時感應線圈中就產(chǎn)生交變電動勢，其大小與流速成正比。基于這一原理，還有很多改型方案。例如用一個激磁繞組，而在它的對稱的兩側各安置一方向相反的感應線圈并串聯(lián)起來（圖3）流體流動時，磁力線向流動方向移動，使兩邊感應線圈中的大吃一驚生電動勢不為零，由此可間接表示出流量的大小。
E+H電磁流量計的管道內(nèi)沒有其他部件，所以除用于測量導電流體的流量外，還可用于測量各種粘度的不導電液體（其中加入易電離物質）的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用E+H電磁流量計。
E+H電磁流量計就顯示方式分為：分體型E+H電磁流量計，一體型E+H電磁流量計。系列公稱通徑DN15～DN3000。
分體型E+H電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應定律來測量管內(nèi)導電介質體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現(xiàn)數(shù)字勵磁，同時在E+H電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線，技術達到國內(nèi)水平。
分體型E+H電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術和管理部門。
分體型E+H電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
一體型E+H電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律制定，用來測量導電流體的體積流量。由于*的特點已廣泛地應用于工業(yè)上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè)，與計算機配套可實現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1．E+H電磁流量計沒有可動部件，也沒有阻流件，不會引起壓力損失，同時也不會引起磨損，阻塞等問題。
2．E+H電磁流量計是一體積流量測量儀表，在測量過程中不受被測介質的溫度、粘度、密度以及導電率（在一定范圍內(nèi)）的影響。
3．E+H電磁流量計的量程范圍寬，可達1：100。此外，E+H電磁流量計只與被測介質的平均流速成正比，而與軸對稱的流動狀態(tài)（層流或紊流）無關。
4．E+H電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好，因此可以將測量信號直接用轉換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示，LD型可遠距離傳送。
口徑與量程的選擇
變送器口徑通常選用與管道系統(tǒng)相同的口徑。如果份道系統(tǒng)有待設計，則可根據(jù)流母范圍和流速來選擇口徑。對于E+H電磁流量計來說，流速以2-4m/s較為適宜。在特殊情況下. 如液體中帶有固體顆粒，考慮到磨損的情況，可選常用流速≤3m/s,對于易附管壁的流體，可選用流速≤2m/s,流速確定以后，可根據(jù)來確定變送器口徑。
變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預計的最大流量值，二是正常流值大于儀表滿量程的50%，以保證一定的測量精度。
襯里選擇
E+H電磁流量計內(nèi)襯材料正確選用方法
應根據(jù)被測介質的腐蝕性，磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料：
一、天然橡膠（軟橡膠）
1、較好的彈性，耐磨性和扯斷力
2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕
3、 測水、污水
二、耐酸橡膠（硬橡膠）
可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕，但不耐強氧化劑的腐蝕
測一般的酸、堿、鹽溶液
三、氯丁橡膠（Neoprene）
1、彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好
2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕，但不耐氧化性介質的腐
<80℃；
測水、污水、泥漿和礦漿
四、聚胺脂橡膠（Polyurethane）
1、耐磨性能
2、耐酸、堿性能差
<40℃
測中性強磨損的煤漿、泥漿和礦漿
五、聚四氟乙烯（PTFE）
1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機溶劑
2、耐磨性能好，粘接性能差
-80～+180℃；
測濃度、濃堿強腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質
應用現(xiàn)場選型
1.了解工藝參數(shù)
（1）了解被測液體名稱（由用戶提供）
（2）了解被測液體的最大流量、常用流量、最小流量（由用戶提供）
（3）了解工藝管徑（由用戶提供）
（4）了解介質溫度（由用戶提供）
（5）了解介質壓力（由用戶提供）
（6）了解被測流體的電導率（由用戶提供）
（7）了解是否有負壓情況存在（由用戶提供）
2．初步選型
（1） 根據(jù)了解到的被測介質的名稱和性質，確定是否采用E+H電磁流量計（由業(yè)務員確定）
注意：E+H電磁流量計只能測量導電液體流量，而氣體、油類和絕大多數(shù)有機物液體不在一般導電液體之例
（2）根據(jù)了解到的被介質性質，確定電極材料
注意；公司一般提供不銹鋼、哈氏、鈦和鉭等四種電極，選用哪種電極應根據(jù)介質性質查相關資料手冊
（2）根據(jù)了解到的介質溫度確定采用橡膠還是四氟內(nèi)襯（由營銷員確定）
注意：橡膠耐溫不得超過80C；
四氟耐溫150C，瞬間可耐180C；
城市污水一般可采用橡膠內(nèi)襯和不銹鋼電極
（3）根據(jù)了解到的介質壓力，選擇表體法蘭規(guī)格（由營銷員確定）
注意：電磁法蘭規(guī)格通常為當口徑由DN10－250時，法蘭額定壓力≤1.6Mpa；
當口徑由DN250－1000時，法蘭額定壓力≤1.0Mpa；
當介質實際壓力高于上述管徑－壓力對應范圍時，為特殊訂貨，但最高壓力不得超過6.4Mpa
（4）確定介質的電導率
注意：（1）E+H電磁流量計的電導率不得低于5uS/cm
（2）自來水的電導率約為幾十到上百個uS/cm，一般鍋爐軟水（去離子水）導電，純水（高度蒸餾水）不導電
（3）氣體、油和絕大多數(shù)有機物液體的電導率遠低于5uS/cm，不導電。
3．了解用戶要求
（1）了解是組合式就地顯示還是分體式遠傳顯示（由用戶提供）
注意：當為分體遠傳顯示時請了解最大距離，分離最大距離為100米
（2）了解是否需要其它附加功能（由用戶提供）
注意：1、E+H電磁流量計本身帶有上下限流量報警、頻率和電流輸出功能，無須另外特殊訂貨
2、E+H電磁流量計外殼密封防護等級有IP65和IP68兩種，當選擇潛水型IP68時屬于特殊訂貨
3、當E+H電磁流量計要和計算機連接時，需增加RS－485通訊口，屬于特殊訂貨
4．選型：通過上述步驟后，可最后確定E+H電磁流量計型號規(guī)格。
使用方法
E+H電磁流量計有兩個運行狀態(tài)：自動測量狀態(tài)和參數(shù)設置狀態(tài)。
儀表通電時，自動進入測量狀態(tài)。在自動測量狀態(tài)下，E+H電磁流量計自動完成各測量功能并顯示相應的測量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設置狀態(tài)下，用戶使用四個面板鍵，完成儀表參數(shù)設置。
1、按鍵功能
1.1自動測量狀態(tài)下鍵功能
下鍵：循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容；
上鍵：循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容；
復合鍵+確認鍵：進入?yún)?shù)設置狀態(tài)；
確認鍵：返回自動測量狀態(tài)；
測量狀態(tài)下，LCD顯示器對比度的調(diào)節(jié)：小液晶是通過“復合鍵+上鍵”或“復合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘；大液晶是通過調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來實現(xiàn)。
1.2參數(shù)設置狀態(tài)下鍵功能
下鍵：光標處數(shù)字減1；
上鍵：光標處數(shù)字加1；
復合鍵+下鍵：光標左移；
復合鍵+上鍵：光標右移；
確認鍵：進入/退出子菜單；
確認鍵：在任意狀態(tài)下，連續(xù)按下兩秒鐘，返回自動測量狀態(tài)。
注：1.使用“復合鍵”時，應先按下復合鍵再同時按住上“上鍵”或“下鍵”
2.在參數(shù)設置狀態(tài)下，3分鐘內(nèi)沒有按鍵操作，儀表自動返回測量狀態(tài)。
3.流量零點修正的流向選擇，可將光標移至最左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實際流向相反。
4.流量的單位選擇，可將光標移至“流量量程設置”菜單的原顯示的流量單位下，然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要。
2、參數(shù)設置功能鍵操作
要進行E+H電磁流量計參數(shù)設定或修改，必須使流量計從測量狀態(tài)進入?yún)?shù)設置狀態(tài)。在測量狀態(tài)下，按“復合鍵+確認鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉換密碼（0000），根據(jù)保密級別，按廠家提供的密碼對應修改。再按“復合鍵+確認鍵”后，則進入需要的參數(shù)設置狀態(tài)。
智能型E+H電磁流量計傳感器在工藝管道上的安裝
1.智能型E+H電磁流量計測堵管在任何時刻必須*注滿介質，不能在不滿管或空管的情況下正常工作。在介質不滿管時，可采用抬高流量計后端出水管高度的方法使介質滿管，避免不滿管及氣體附著在電極上。
2.管道內(nèi)有真空會損壞流量計的內(nèi)襯，需特別注意。
3.流動的正方向應與流量計上箭頭所指的正方向一致。
4.智能型E+H電磁流量計即可在直管道上安裝，也可以在水平或傾斜管道上安裝，但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。
5.對于液、固兩相流體，最好采用垂直安裝，使被測介質自上而下流動，可使流量計襯里磨損均勻，延長使用壽命。
6.流量計在管道法蘭附近確保有足夠的空間，以便安裝和維護。
7.若測量管道有振動，在流量計的兩側應有固定的支座。
8.測量介質為重污染液體的，在旁路管道安裝流量計本體，不中斷工藝運行，即可排空與清流。
9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計時，連接法蘭的螺栓應注意均勻擰緊，否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯，最好用力矩扳手。
方法
E+H電磁流量計簡單說是由流量傳感器變送器組成的。E+H電磁流量計的安裝要求是一定要安裝在管路點或者管路的垂直段，但是一定是在滿管的情況下，對直管段要求是前5D后3D，這樣才能保證E+H電磁流量計的使用和對精度的要求。
E+H電磁流量計的測量原理不依賴流量的特性，如果管路內(nèi)有一定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測量區(qū)內(nèi)（如：彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥）則與測量無關。如果在測量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會影響測量的穩(wěn)定性和測量的精度，這時則應采取一些措施以穩(wěn)定流速分布：
1. 增加前后直管段的長度
2. 采用一個流量穩(wěn)定器
3. 減少測量點的截面。
1．對外部環(huán)境的要求
1．1．流量計應避免安裝在溫度變化很大或受到設備高溫輻射的場所，若必須安裝時，須有隔熱、通風的措施。
1．2．流量計最好安裝在室內(nèi)，若必須安裝于室外，應避免雨水淋澆，積水受淹及太陽暴曬，須有防潮和防曬措施。
1．3．流量計應避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，必須安裝時，須有通風措施。
1．4．為了安裝、維護、保養(yǎng)方便，在流量計周圍需有充裕的安裝空間。
1．5．流量計安裝場所應避免有磁場及強振動源，如管道振動大，在流量計兩邊應有固定管道的支座。
1. 2. 管道式E+H電磁流量計
2．1．對直段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響，流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求，否則會影響測量精度（也可安裝整流器，盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝）。
2．2．對工藝管的要求
流量計對安裝點的上、下游工藝管有一定的要求，否則影響測量精度。
a．上、下游工藝管的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑相同，并應滿足：0.98DN≤D≤1.05DN（式中DN：傳感器內(nèi)徑，D：工藝管內(nèi)徑）
b．工藝管與傳感器必須同心，同軸偏差應不大于0.05DN
2．3．旁通管的要求
為了方便檢修流量計，最好為流量計安裝旁通管，另外，對重污染流體及流量計需清而流體不能停止的，必須安裝旁通管。
a．方便流量計的檢修
b．對重污染流體必須安裝
c．流體不能停止而流量計需清洗
3．插入式E+H電磁流量計安裝要求
3．1．對直管段的要求
入口/出口直管段：入口應≥10×DN；出口應≥5×DN
3．2．對接地點要求
為了使儀表可靠的工作，提高測量精度，不受外界寄生電勢的干擾/傳感器應有良好的接地，接地電阻小于10.（若金屬管道接地良好時，無須專設接地裝置）3．3 對安裝位置要求如圖所示
插入E+H電磁流量計根據(jù)現(xiàn)場管路情況不一，不加裝球閥的流量計，應在不帶壓倒管路上安裝（即不帶壓安裝可選擇不加裝球閥的流量計），在管道上開孔直徑50，準備把連接焊管焊接在管道的開孔上；對于要求不斷流裝卸或不允許介質溢出的場合，須加裝球閥，即選擇帶球閥結構的插入式E+H電磁流量計；在管道上開孔直徑50，準備把連接焊管焊接在管道的開孔上。
Promag P傳感器專用于化工及過程應用中的高溫、腐蝕性介質測量。與一體式變送器配套使用，Promag P 300操作靈活，系統(tǒng)集成便捷：在儀表的同一側接線、遠程顯示、改進的連接方式。Heartbeat Technology (心跳技術)確保始終合規(guī)，保證過程安全。
雙向測量原理不受壓力、密度、溫度和粘度的影響
用于化工及過程應用中的高溫、腐蝕性介質測量的專用流量計
儀表特點
標稱口徑：max. DN 600 (24")
所有通用防爆(Ex)認證
PTFE或PFA內(nèi)襯
一體式雙腔室外殼，最多帶3路輸入/輸出
背光顯示、觸摸鍵控制和WLAN訪問
提供分離型顯示單元
應用廣泛：多種焊接部件材料可選
節(jié)能的流量測量：無節(jié)流部件，確保無壓損
免維護：無可移動部件
完整查看過程信息和診斷信息：提供多種用戶自定義輸入/輸出組合方式和現(xiàn)場總線
降低復雜性和多樣性：用戶自定義輸入/輸出功能
自帶驗證功能：內(nèi)置Heartbeat Technology (心跳技術)
