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电磁流量计
一、电磁流量计概述：
ZHLD型电磁流量计的测量原理是依据“法拉第电磁感应定律”来实现对流体的体积流量进行测量的，其主要由流量传感器（测量管、电极、励磁线圈、磁轭壳体）与流量转换器两部分组成。电磁流量计主要用于测量封闭管道中具有大于5μs/cm电导率以及满管状态下的导电液体或浆液的体积流量（包括对酸、碱、盐等强腐蚀性的液体的体积流量的测量），为适应于不同的工作环境与工作领域，电磁流量计按安装要求分：管道式电磁流量计与插入式电磁流量计两种；按照现场环境与显示要求又分为：一体式电磁流量计与分体式电磁流量计两种。由于电磁流量计具有高精度、高可靠性与使用寿命长等特点而被广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理及水利建设等领域。
二、电磁流量计的工作原理：
电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。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一磁通量密度为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，摸拟电流等信号，用于流量的控制和调节。
三、电磁流量计产品特点：
1、可编程频率低频矩形波励磁，提高了流量测量的稳定性，功率损耗低；
2、采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高；
3、全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围度可达150:1；
4、超低EMI开关电源，适用电源电压变化范围大，抗EMC性能好；
5、转换器中英文切换菜单，全英文或者全汉字菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂；
6、高清晰度背光LCD显示；
7、具有双向流量测量、双向总量累计功能，电流、频率具备双向输出功能；
8、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；
9、具有RS485或RS232数字通讯信号输出,可带HART协议功能；
10、具有电导率测量功能，可判别传感器是否空管；
11、转换器具有恒流励磁电流范围大，可与不同公司、不同类型的电磁流量传感器配套使用；
12、具有自检与自诊断功能；
13、采用SMD器件和表面安装（SMT）技术，电路可靠性高；
14、仪表内部设计有不掉电时钟，可记录16次掉电时间；
15、电磁流量计测量管内无阻流部件，压力损失为零，不易堵塞；
16、电磁流量计仪表配置多种输出信号功能，可与计算机。单元组合仪表配套，可完成打印、通讯和联网要求；
17、电磁流量计双排显示瞬时流量与累积流量，并能显示工作状态、参数、计量单位等；
四、电磁流量计主要技术数据：
1、整机和传感器技术数据
| 执行标准 | JB/T9428-1999 | ||||||||
| 公称通径（DN） | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600 | ||||||||
| 最高流速 | 15m/s | ||||||||
| 精确度 | DN10~DN600 | 示值的：±0.5％(流速≥1m/s)；±3mm／s(流速<1m/s) | |||||||
| DN700~DN2600 | 示值的±0.5％(流速≥0.8m/s)；±4mm／s(流速<0.8m/s) | ||||||||
| 流体导电率 | ≥5uS／cm | ||||||||
| 公称压力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa | ||||
| DN10~DN80 | DN100~DN150 | DN200~DN1000 | DN1200~DN2000 | 特殊订货 | |||||
| 环境温度 | 传感器 | -25℃～+60℃ | |||||||
| 转换器及一体式 | -20℃～+60℃ | ||||||||
| 衬里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加网PFA | ||||||||
| 最高流体温度 | 一体式 | 70℃ | |||||||
| 分体式 | 聚氯丁橡胶衬里 | 65℃； | |||||||
| 聚氨酯衬里 | 80℃ | ||||||||
| 聚四氟乙烯衬里 | 100℃；150℃(订货时注明) | ||||||||
| 聚全氟乙丙烯(F46) | |||||||||
| 加网PFA | |||||||||
| 信号电极和接地电极材料 | 不锈钢316L、哈氏合金C、哈氏合金B、钛、钽、铂／铱合金、不锈钢涂覆碳化钨 | ||||||||
| 电极刮刀机构 | DN300～DN2600 | ||||||||
| 连接法兰材料 | 碳钢 不锈钢 | ||||||||
| 接地法兰材料 | 不锈钢1Crl8Ni9Ti | ||||||||
| 进口保护法兰材料 | DN65~DN150 | 不锈钢1Cr18Ni9Ti | |||||||
| DN200~DN1600 | 碳钢+不锈钢1Cr18Ni9Ti | ||||||||
| 外壳防护 | DN10～DN2600分体式橡胶或聚氨酯衬里传感器 | IP65或IP68 | |||||||
| 其他传感器、一体式流量计和分体式转换器 | IP65 | ||||||||
| 间距(分体式) | 转换器距离传感器一般不超过100m | ||||||||
2、转换器技术数据
| 电源 |
交流 | 85～265V，45～400Hz |
| 直流 | 11～40V | |
| 锂电池 | ||
| 操作键和显示 |
按键式 |
4个薄膜按键可设定选择全部参数，也可利用PC机(RS232)对转换器设定编程； |
| 3行LCD宽视角、宽温、带背光显示； | ||
| 第1行显示瞬时流量值； | ||
| 第2行显示累积流量单位； | ||
| 第3行显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。 | ||
| 内部积算器 | 正向总量、反向总量及差值总量。 | |
| 输出信号 |
单向模拟输出 |
全隔离，负载≤600D．(20mA时)； |
| 上限：0～21mA可选，每档1mA； | ||
| 下限：0～21mA可选，每档1mA； | ||
| 正、反向流量输出方式编程。 | ||
| 双向模拟输出 | 下限限制为0或4mA，其他同单向模拟输出。 | |
双向脉冲输出 |
两路输出分别对应正向和反向流量,频率0～800Hz,上限1～800Hz可选,每档1Hz； | |
| 方波或选定脉宽，选定脉宽上限2.5S，每档1ms； | ||
| 无源隔离晶体管开关输出，可吸收250mA的电流，耐压35V。 | ||
双路报警输出 |
可报警(编程)高/低流量、空管、故障状态、正反向流量、模拟量超量程、脉冲量超量程、脉冲小信号切除，输出极性可选； | |
| 带隔离保护的晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V.(与脉冲输出不隔离) | ||
| 数字通讯 | RS232，RS485，HART等 | |
3、衬里选择
| 衬里材料 | 主要性能 | 最高介质温度 | 适用范围 | |
| 一体式 | 分体式 | |||
| 聚四氟乙烯（PTFE) | 是化学性能最稳定的一种塑料，能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐浓碱和各种有机溶剂。不耐三氟化氯、高温三氟化氯、高流速液氟、液氧、自氧的腐蚀。用于正压管道。 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊订货) | 1、浓酸、碱等强腐蚀性介质。 2、卫生类介质。 |
| 聚全氟乙丙烯（F46) | 同F4，耐磨性、抗负压能力高于F4。 | 同上 | ||
| 聚氟合乙烯（Fs) | 适用温度上限较聚四氟乙烯低，但成本也较低。 | 80℃ | ||
| 橡胶NE | 1、有极好的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好。2、耐一般弱腐蚀介质，不耐氯化介质的腐蚀。用于正压管道。 | -20~65℃ | 水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。 | |
| 聚氨酯橡胶PU | 1、耐磨性能极强。2、耐腐蚀性能较差。 | 80℃ | 中性强磨损的矿浆、煤浆、泥浆 | |
4、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择
| 法兰种类 | 适用范围 |
| 接地法兰(或接地环) | 适用于非导体管道，如塑料管道、有衬里的管道，但有接地电极的传感器不需要，为降低成本和使用效果，国内电磁流量计厂家一般用增加一个接地电极代替接地环。 |
| 进口保护法兰 | 当介质有强磨损性时选用。 |
5、电极选择
| 电极材料 | 耐蚀及耐磨性能 |
| 不锈钢（316L）0Cr18Ni12Mo2Ti | 用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质，适用于石油化工、钢铁等工业部门及市政、环保等领域。 |
| 哈氏合金B | 对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐蚀性，也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、有机酸等非氯化性酸、碱，非氧化性盐液的腐蚀。 |
| 哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀，也耐氧化性盐类如：Fc＋＋、Cu＋＋下或含其他氧化剂的腐蚀，如高于常温的次氯酸盐溶液、海水的腐蚀 |
| 钛 | 能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟硫酸)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀，但如酸中含有氧化剂(如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋)时，则腐蚀大为降低。 |
| 钽 | 具有优良的耐蚀性和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟硫酸、碱外，几乎能耐一切化学介质(包括沸点的盐酸、硝酸和150℃以下的硫酸)的腐蚀。在碱中不耐蚀。 |
| 铂铱合金 | 几乎能耐一切化学介质，但不适用于王水和铵盐。 |
| 不锈钢涂覆碳化钨 | 用于无腐蚀性，强磨损性的介质。 |
| 注： 由于介质种类繁多，其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化，故本表仅供参考。用户应根据实际情况自己做出选择，必要时应做拟选材料的耐腐试验，如挂片试验。 | |
五、ZHLD系列电磁流量计流量范围的选型要求：
◆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，在保证流速在0.5m/s以上的情况下精度可达到0.5％（DN15~DN300,DN300以上通常1.0级），在特殊情况下，最低流速应不小于0.2m/s，最高应不大于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 (D/2)²V×3600
Q:流量（m³/h） D:管道内径（mm） V：流速（m/s）
电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50％为宜。
◆ZHLD系列电磁流量计参考流量范围（精度0.5级 1.0级）
| 口径mm | 流量范围m³/h | 口径mm | 流量范围m³/h |
| DN10 | 0.16~2.5 | DN400 | 250～4000 |
| DN15 | 0.4~6 | DN500 | 400～6000 |
| DN20 | 0.6～12 | DN600 | 600～10000 |
| DN25 | 1.0～16 | DN700 | 800～12000 |
| DN32 | 1.6~25 | DN800 | 1000～16000 |
| DN40 | 2.5～40 | DN900 | 1200～20000 |
| DN50 | 4.0～60 | DN1000 | 1600～25000 |
| DN65 | 6.0～120 | DN1200 | 2500～30000 |
| DN80 | 10～160 | DN1400 | 3000～50000 |
| DN100 | 16～250 | DN1600 | 3000～60000 |
| DN125 | 25~400 | DN1800 | 5000～60000 |
| DN150 | 40～600 | DN2000 | 6000～100000 |
| DN200 | 60～1000 | DN2200 | 6800～110000 |
| DN250 | 100～1600 | DN2400 | 8200～130000 |
| DN300 | 160～2500 | DN2600 | 9500～153000 |
| DN350 | 200～3000 |
六、ZHLD系列电磁流量计选型谱
| 型号 | 口径 | 电磁流量计 | ||||||||
| ZHLD | 10~2600 | |||||||||
| 代号 | 安装形式 | |||||||||
| Y | 一体式 | |||||||||
| F | 分体式 | |||||||||
| 代号 | 转换显示器形式 | |||||||||
| ZA | 圆形（一体式） | |||||||||
| ZB | 方形（仅适用于分体式） | |||||||||
| 代号 | 供电形式 | |||||||||
| AC | （交流）220V AC 50Hz(90~245V AC 50Hz) | |||||||||
| DC | （直流）24V DC (20~36V DC) | |||||||||
| LD | 锂电池供电（不带信号输出） | |||||||||
| 代号 | 输出信号(可多选) | |||||||||
| I | 4~20mA | |||||||||
| F | 频率 1KHz | |||||||||
| Rs | 串行通讯（RS485） | |||||||||
| H | HART协议 | |||||||||
| C | 控制输出 | |||||||||
| 代号 | 防爆要求 | |||||||||
| N | 无防爆 | |||||||||
| EX | 防爆 | |||||||||
| 代号 | 介质温度 | |||||||||
| T1 | ≤65℃ | |||||||||
| T2 | ≤120℃ | |||||||||
| T3 | ≤180℃(仅适用于分体式） | |||||||||
| 代号 | 内衬材质 | |||||||||
| NE | 氯丁橡胶（≤65℃） | |||||||||
| PVC | 聚氯乙烯（≤70℃） | |||||||||
| PU | 聚氨酯 耐磨(≤80℃) | |||||||||
| PTFE | 聚四氟乙烯（≤180℃） | |||||||||
| 代号 | 电极材质 | |||||||||
| 316L | 不锈钢 | |||||||||
| HC | 哈氏合金C | |||||||||
| Ti | 钛 | |||||||||
| Ta | 钽 | |||||||||
| Pt | 铂 | |||||||||
七、选择电磁流量计需要提供的现场技术参数及条件：
1、管道的尺寸及材质
2、测量的介质名称及物理特性
3、正常工作温度、最高工作温度
4、正常工作压力、最高工作压力
5、流体的正常流速、最高最低流速
6、仪表供电方式及信号输出要求
7、现场工况环境是否需要隔爆
8、传感器的防护等级要求
9、现场是否有可以满足电磁流量计安装的前后直管段位置
八、电磁流量计的安装要求：
2、对直管段的要求
3、对工艺管的要求
5、流量计在管线上的安装要求
7、电磁流量计安装注意事项：
8、电磁流量计系列产品：分体式电磁流量计-插入式电磁流量计-隔爆型电磁流量计-（耐酸耐碱）防腐型电磁流量计
9、电磁流量计价格：1650元起（具体价格以公司报价为准）