电磁流量计

通用型智能电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的，用来测量导电液体的体积流量，是一种速度式仪表。

一部分电磁流量转换器说明书
A、通用型电磁流量转换器
一、概述
通用型智能电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律
工作的，用来测量导电液体的体积流量，是一种速度式仪表。除可测量一般导电液体的体积
流量外，还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液
体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政
管理，水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。
二、技术参数
2.1 通用指标
表2.1 电磁转换器通用指标
输出功能
信号输出脉冲信号、4-20mA 信号
通讯输出RS485 通讯、HART 协议、无线GPRS 通讯
工作电源
外电源DC24V,AC220V
内电源1 组锂电池
防爆等级Exd[ia]iaqⅡCT5
防护等级IP65(一体式)、IP68（分体式）

三、安装
3.1 安装注意事项
⑴ 内部电路板和其他零件的更换及相关操作必须由专业工程师或技术人员进行。
⑵ 打开壳盖前，须保证设备断电至少10min。壳盖的打开须由专业工程师或技术人员进行。
⑶ 防爆型的转换器必须转移到一个安全的区域进行维修保养、拆卸、再组装。
⑷ 转换器电路板组件中包含敏感部件，可能会被静电损坏。小心操作以免直接接触电子部
件或电路板上的电路图案，必要时需采取相应的防静电措施。

仪表详细参数说明
22
FS = ○ ○ ○ ○ ○
± ○ ○ ○ ○ ○
1 语言
电磁转换器具有中、英文两种语言，用户可自行选择操作。
2 仪表通讯地址
指多机通讯时，本表的通讯地址，可选范围：01~ 99 号地址，0 号地址保留。
3 仪表通讯速度
仪表通讯波特率选择范围：600、1200、2400、4800、9600、19200。
4 测量管道口径
电磁流量计转换器配套传感器通径范围：3～3000 毫米。
5 流量单位
在参数中选择流量显示单位，仪表流量显示单位有：L/s、L/m、L/h、m3/s、m3/m、m3/h
用户可根据工艺要求和使用习惯选定一个合适的流量显示单位。
6 仪表量程设置
仪表量程设置是指确定上限流量值，仪表的下限流量值自动设置为“0”。
因此，仪表量程设置确定了仪表量程范围，也就确定了仪表百分比显示、仪表频率输出、
仪表电流输出与流量的对应关系：
仪表百分比显示值= （流量值测量值/ 仪表量程范围）× 100 %；
仪表频率输出值= （流量值测量值/ 仪表量程范围）× 频率满程值；
仪表电流输出值= （流量值测量值/ 仪表量程范围）× 电流满程值+ 基点；
仪表脉冲输出值不受仪表的仪表量程设置的影响；
7 测量阻尼时间
长的测量滤波时间能提高仪表流量显示稳定性及输出信号的稳定性，适于总量累计的脉
动流量测量。短的测量滤波时间表现为快地测量响应速度，适于生产过程控制中。测量滤波
时间的设置采用选择方式。
8 流量方向择项
如果用户认为调试时的流体方向与设计不一致，用户不必改变励磁线或信号线接法，而
用流量方向设定参数改动即可。
9 流量零点修正
零点修正时应确保传感器管内充满流体，且流体处于静止状态。流量零点是用流速表示
的，单位为ｍｍ／ｓ。

B、经济型电磁流量转换器
一、概述
1.1 应用场合
电磁流量计是一种感应式仪表，它具有测量范围大，无压力损失，不涉及流体的温度、
压力、密度、粘度等影响等优点，用于封闭管道中测量工业导电液体或浆液的体积流量和累
积量。可广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管
理，水利建设等行业。
1.2 特点
■ 壳体美观、灵巧，式样新颖，面板端庄、稳重。
■ 主处理器采用TI 公司的16 位专用超低功耗仪表处理器，处理能力强、速度快、功能扩
展容易。
■ 信号处理：各采样信号zui大限度地数字化处理，抗干扰能力强、测量稳定可靠。
■ 信号滤波：采用软件滤波、噪声抑制：剔除夹杂在流量信号中的干扰，测量准确。
■ 励磁电流：恒流源技术，保证励磁电流恒定；数字调节技术，实现励磁电流大范围连续
可调（25mA --- 250mA），使得与各厂家的传感器配合默契。设定值校准：本转换器可
以对设定的励磁电流值用仪表进行校准，确保转换器的互换性。
■ 标定工作：省时、省工；标定时可将流量计通讯口与微机远程相连（有线或无线），通
过微机直接远端设定仪表内部标定参数；无需在标定台与管道现场之间反复奔波，同时
省去了仪表盘按键调整、设定的繁杂过程。
■ 电源适应：AC220V DC24V 可选。使用交流电源供电时，可适应宽范围的供电环境，EMI
严格控制。
■ Ex 防爆设计，符合相关防爆技术要求。

第二部分电磁流量传感器说明书
A、管道式电磁流量传感器
一、概述
1.1 应用场合
智能电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的，
用来测量导电液体的体积流量，是一种速度式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外，
还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积
流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理，水
利建设、河流疏浚等领域的流量计量。
1.2 仪表特点与用途
 测量不受流体密度、粘度、温度、压力、和电导率变化的影响。
 测量管内无阻流部件，无压损，直管段要求降低。对浆液测量有独特的适应性。
 合理选用电和衬里材料，即具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性。
 全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围宽。
 超低EMI 开关电源，适用电源电压变化范围大，抗EMI 性好。
 采用16 位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，低频矩形波励磁，且励磁频率可编
程设置，提高了流量测量的稳定性，功耗低。
 采用SMD 器件和表面贴装（SMT）技术，电路可靠性高。
 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。
 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，适用方便，操作简单，易学易懂。
 具有RS485、RS232、Hart 和Modbus Profibus-DP 等数字通讯信号输出（选配）。
 具有自检与自诊断功能。
 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）
 内部具有三个计算器可分别显示正向累积量反向累积量及差值积算量，内部设有掉电时
钟，可记录16 次掉电时间（选配）。
 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）。

二、工作原理
根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
，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
个检测电检出，数值大小与流速成正比例
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。
三、技术规格
3.1 技术参数
表3.1 电磁传感器通用指标
被测介质酸、碱、海水等具有强腐蚀性或含有杂质的导电液体
执行标准电磁流量传感器（JB/T9248-1999）
检定规程电磁流量计（JJG1033-2007）
仪表口径
及连接方式
法兰连接
（一体式\分体式）
管道式四氟衬里DN10-DN600
管道式橡胶衬里DN40-DN2000
法兰标准
常规标准GB/T9113.1-2000
其他标准
管法兰标准如德标DIN、美标ANSI、日标JIS
管法兰标准如化工部标准、机械部标准
精度等级
及对应重复性
精度等级±0.5%R ±1.0%R
重复性≤0.1% ≤0.2%
量程比20:1
流速范围0.5~10m/s
检定条件
检定装置标准表法液体流量检定装置
环境条件
环境温度20℃
相对湿度75%
使用条件
介质温度
橡胶衬里（常温型） -20℃～+60℃
橡胶衬里（高温型） -20℃～+90℃
聚四氟乙烯衬里（常温型） -30℃～+120℃
聚四氟乙烯衬里（高温型） -20℃～+160℃
环境温度-25℃～+60℃ 相对湿度5%～95%

4.2 安装及注意事项
4.2.1 安装位置
 管路必须完全充满液体。保证管路始终充满液体至关重要，否则流量显示会受到影响，
而且还会出现测量错误。管路结构的设计必须要保证测流管始终充满流体。当流体有
分流或含有固体颗粒沉淀物时，建议使用垂直安装。但采用垂直安装时，要遵循流体从
下到上的走向，以保证管路充满流体。

 避免气泡。如果有气泡进入流量管，流量显示会受到影响，而且还会出现测量错误。当
流体中含有气泡时，管路设计时必须防止气泡积累在测流管中。如果在测流管附近存在
阀门，尽量将管布置在阀门上游，可避免压力减小产生气泡。

4.2.2 安装方向
如果电与地面垂直，聚集在顶部的气泡或沉积在底部的沉淀物会导致测量结果出错。请
将分体型流量管的接线盒以及一体型的转换器安装在管道系统的顶部，防止有水进入。

4.2.3 对直管段要求
在流量管附近区域不要安装任何可能会干扰磁场、感应信号电压和干扰测流管流场分布
的东西。
 一般情况下，需要保证上游5D 和下游3D 的直管段。如有弯头，阀门等扰流件，则所需
直管段长度应更大。
 强烈建议在下游端安装阀门，这样可以避免在测流管内发生流量波动，并且可以避免测
量从空管状态开始计数。

4.2.4 安装说明
1.安装地点的选择
为了使流量计工作可靠稳定，在选择安装地点时应注意以下几个方面的要求：
⑴ 尽量避开磁性物体及具有强电磁场的设备（如大电机、大变压器的等），以免磁场影响
传感器的工作磁场和流量信号。
⑵ 应尽量安装在干燥通风之处，不宜在潮湿、易积水的地方安装。
⑶ 应尽量避免日晒雨淋，避免环境温度高于60℃及相对湿度大于95%。
⑷ 选择便于维修，活动方便的地方。
⑸ 流量计应安装在水泵后端，不能在抽吸侧安装；阀门应安装在流量下游侧。
2.安装管道位置的选择
为了使流量计工作可靠稳定，在选择管道安装位置时应注意以下几点要求：
⑴ 传感器可在垂直管道、水平管道或倾斜管道上安装，但要求二电的中心连线处于水平
状态。
⑵ 电磁流量计工作时，始终要求测量管内充满被测介质。水平安装时，为了确保这一点，
必要时传感器安装位置的标高可以略低于管道的标高，或使传感器的下游具有足
够的背压，

⑶ 对于液固两相流体，采用垂直安装，使被传感器衬里磨损均匀，延长使用寿命。
⑷ 不管是水平安装或是垂直安装，在连续生产的工艺管道上，为了不影响生产，便于仪表维修拆装，传感器尽可能采用与原先主工艺管道并联安装（旁路管）的方式，特别对有严重污染要经常清洗的液体。图4-9 是传感器不卸下，在线清洗的安装实例。
⑸ 直管段长度为流量计前≥10DN，后端≥5DN，当现场工况不允许时，少满足前端≥5DN，后端≥2DN。

3.特殊安装：
⑴大口径传感器的安装
大口径管道在多数场合下是埋在地下的，因此大口径传感器在安装前应做好水泥地坑。
图4-10 所示是在给排水系统中常见的安装形式。水泥地坑应有足够的活动空间，侧壁埋有
敷设电缆的钢管，上有盖板防止雨淋，下有泄水管以免坑内积水而使传感器浸水。为了拆装
方便，传感器应放在垫脚上，且在下游侧装有活络的伸缩管。图4-11 是电磁流量计在地下
水泥管污水排放系统中的安装实例。

⑵聚四氟乙烯衬里传感器的安装
用聚四氟乙烯（PTFE）管材做的电磁流量传感器衬里，它与传感器测量管管壁一般不粘
贴，因此，对真空负压是敏感的。管道内真空会抽瘪聚四氟乙烯衬里，使衬里呈波浪型拱起
一典型的负压破坏形态，这样破坏了电的密封，传感器就不能工作了。因此，PTFE 衬里
的传感器不能用于负压系统，也应尽可能避免安装在可能产生瞬间负压的地方。如传感器不
应安装在泵的吸入端；闸阀应装在传感器的后侧。

4.传感器在不同安装状况下的接地
1）传感器安装在金属管道上的接地
由于一般金属管道都与大地连同，流动介质通过金属管道与大地电气连接，所以这一点
一般均能满足。因此，电磁流量计并不要求非单独设置接地装置不可，尤其是小口径电磁流
量传感器，但单独设置接地装置有利于仪表的可靠运行。
2）传感器安装在塑料管道或内壁有缘涂层、衬里、漆层的金属管道上的接地
当传感器安装在缘管道上时，两端必须安装金属短管或接地环，然后用导线连接，与
流体“导通”。假如被测流体的腐蚀性很强，安装金属短管和接地环材料上的困
难时，可以在传感器两端的缘管道上打孔安装接地电。接地电采用耐蚀合金材料制成，
用导线与传感器的接地螺钉连接。
B、插入式电磁流量传感器
一、概述
插入式电磁流量计在管道式电磁流量计的基础上发展起来的一种流量仪表，它在保
留管道式电磁流量计优点的基础上，针对管道式电磁流量计在管道上安装困难，费用大等缺
陷，用电磁方法通过测量流体的平均流速，从而获得流体的体积流量。特别是采用带压开孔、
带压安装技术后，插入式电磁流量计可在不停水的情况下安装，也可以在铸铁管道，水泥管
道上安装。插入式电磁流量计的研制成功，为流体流量的检测提供了一种新手段。
二、工作原理
插入式和管道法兰式电磁流量计一样，都是根据
法拉第电磁感应定律工作。
三、功能特点
 插入式电磁流量计，安装简单，可不断流，现场可带压开孔，具有的安装与价
格。
 适用于水，污水，酸，强碱等导电液体流量监测，导电率的变化不影响性能的变化。特
别适用于排水管道的流量测量。
 流量计无机械可动部件，转换器采用优化设计，结构紧密，容易安装，转换器和传感器
具有互换性，可自由变更测量范围(0.5m/s~10m/s)。
 流量的检测只与插入深度有关，故该流量计通用性广，互换性强。一种型号就可适用于
各种规格管道的流体测量要求。可与任何标准二次仪表连接。
（a）4~20mA
（b）可设置脉冲输出
（c）RS485 接口、HART 通讯协议、MODBUS 协议。
 量程自动切换功能。流量计在流量范围内变化时，量程可自动切换，保证全量程范围内
准确测量。
 正反流量计功能。用户可选择正向流量计或反向流量计(出厂为正向流量)。
 上下限报警。用户可根据需要设定上下限瞬时流量，当流量超过上限或下限设定值时蜂
鸣器报警或有继电输出（用户可选）

 空管报警。在工作状态下，当流量级测量管内空管，瞬时流量为零，右上角显示报警。
 断电保护，流量计的运算结果和用户设定的参数在断电后不会丢失，EEPROM 可保存设
定参数和累积值。
 小信号切除功能。用户可通过显示面板设置下限电量，从而切除干扰小信号。
 仪器应用“自动归零”原理，消除电化学干扰信号，零点自稳。
 转化器和传感器具有多种防护等级及安装方式，有适用于潜水安装的IP68。
五、安装说明
提示：由于管道内的压力对检测杆有一个向外的推力所以为安全起见，采用停机即
在管道无压条件下进行安装。若不允许停机，安装时则使管道压力暂时降至≤0.2Mpa。
1.安装前的准备工作
 将插入杆向外提至电与底座下端平齐（H=0）后测量并记录尺寸L2。
2.安装—插入
（1）用户管道应为水平设置，要求传感器前置至少5DN、其后至少应有3DN 的直管段。
流量调节阀门应位于传感器下游3DN 以外。
用户管道应无明显的振动，管道内壁应无明显凹凸不平。
（2）现在管道测量点处的正上方开一个φ60-62cm 的孔，要求圆孔四周边缘光洁，无毛
刺和气割瘤疤等等。
(3)将底座从传感器上拧下来并可靠的焊接在上述开孔处，
（4）松开传感器的3 个紧锁螺钉将检测杆及检测头整体抽出待后面安装。(注意：用户
不得打开检测头与插入杆的连接！)
（5）在底座的上端螺纹处缠以麻丝铅油或缠以四氟生胶带后将球阀连同密封及紧锁机构
拧紧在上面。
（6）将检测杆从上方慢慢地再插进去，将紧锁螺母稍稍加劲拧紧，压下插入杆测量L2
与原记录L2 尺寸相同，安装完成。进行下一步的插入深度的调试。
3.插入深度
（1）当选择电插入到平均流速时，根据管道紊流条件下平均流速点约在距管壁H=0.25D
处（D：管道内径）手压手柄使插入杆再进入管道H 深。（此时的L2=原L2-H）
（2）确认插入深度无误后，转动流向杆，使其连线与管道中心线平行，此时两电的连线
将与管道中心线垂直，即电的连线与流速垂直。
（3）调整好之后，先用力将锁紧螺母拧紧再分别固紧三只紧锁螺母。它们的作用一是保证
插入杆不被管内压力推出，二是保证插入杆不会振动。
（注意：拧前两只螺钉时只要接触到插入杆后就不要再用力，只须拧第三只螺钉时尽力拧紧，
确保插入杆在锁紧螺母中心。）
（4）实际现场安装时，只允许插入深度为0.25D，即管道四分之一直径处；不允许插入深
度为0.5D，即管道中心处。
(5)松开接线盒下面的紧定螺钉，旋转接线盒至自己满意的位置拧紧紧定螺母钉即可。调整
即告完成。
4.安装—取出
（1）先松开紧锁螺母侧面的3 个紧定螺钉，再将紧锁螺母退出1—2 扣，以放松密封压圈便
于取出插入杆。
（2）上提插入杆提出约为(H +250mm)长度后关闭球阀，即可将插入杆取出。


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