插入式电磁流量计

插入式电磁流量计

电磁流量计按照安装方式可分为管道式、插入式，其中插入型电磁流量计是由插入式电磁流量传感器（简称传感器）与电磁流量转换器配套组成，与管道通过安装底座、球阀和压紧螺母、定位螺钉连接。传感器测量分测量管型和平面电极型两种结构型式；测量管型传感器适于测量清洁介质；平面电极型适于测量介质中含有其它杂质的液体流量测量。同时可分为有截止阀和无截止阀两种形式。普通电磁流量计的价格除了和衬里和电极材料有关，还和其口径大小有关，口径越大，电磁流量计的价格越贵，但是插入型电磁流量计的价格基本不随管径而改变，因此在测量大口径管道流量时，尤其适合使用插入型电磁流量计，可大大降低设备成本。被广泛用于自来水、污水、石油化工、冶金、造纸等行业大中型管道中导电液体及浆液的流量测量。

测量原理及结构

（1）工作原理

插入型电磁流量计传感器实际上是一种液体流速测量仪表。它是应用法拉第电磁感应定律的原理制成的流速测量仪表。用一个长杆将一个小的电磁流量传感器插入到被测量管道中规定的位置，导电流体垂直流过传感器的工作磁场时（转换器向传感器提供励磁电流时，在励磁线圈构成的励磁系统中便产生工作磁场），相当于导体在磁场中作切割磁力线运动。根据法拉第电磁感应定律可知，在导体的两端产生感应电动势。此感应电动势由接触流体的一对电极来检测。电动势的大小与磁感应强度B、两极间距离L和流体的平均流速呈正比。因此，只要测出的电动势大小，再通过公式就可计算出流量的大小。

（2）结构

主要由测量头（或测量管）、励磁系统、插入杆、接线盒、安装底座、密封定位机构等组成。

①测量头（或测量管）：测量头（测量管）处于管道被测流流速质点处，用来检测该点的流速。测量头（或测量管）由绝缘材料制成的端头或者导管，在其上装有一对电极。除电头或测量管内壁外，其它部分与被测流体绝缘状态。

②励磁系统：励磁系统的作用是产生一个工作磁场。它由励磁线圈和铁芯所组成。它被绝缘密封到插入杆内。

③插入杆：由不锈钢材料制成。测量头东测量管固定在插入杆内。励磁引线和电极引线通过插入杆与被测介质密封并连接到接线盒中。插入杆上焊有方向指示杆，用以在安装时保证工作磁场、流速和电极连线三者互相垂直，符合法拉第电磁感应定律的要求。

④接线盒：接线盒位于传感器上部。接线盒内接线端子起到连接传感器和转换器的作用。

⑤安装底座：安装底座是焊接在被测管道上，用来与安装球阀连接、插入电磁流量计传感器的部分。

⑥密封机构：由不锈钢材料制成的压紧螺纹座、压紧螺母、橡胶垫圈和定位螺钉等组成。用以密封插入电磁传感器，使之能够承受一定的工作压力。

插入式电磁流量计特点

（1）不受温度、压力、密度、粘度和电导率(不小于低电导率)变化的影响。

（2）传感器结构简单，无节流件，不堵塞，故适合于带有固体颗粒、纤维、悬浮物如泥浆、纸 浆、矿浆、污水等介质的测量。

（3）安装简单，不需断流，现场可带压开孔 (1.0MPa以下)，既经济又方便。

（4）显示累积流量(十四位显示)、瞬时流量(六位显示)。

（5）操作设置方便，通过磁隔离键或面板上键盘或手操器或上位机均可完成设置。

（6）零点自校准，消除零漂移。

（7）在标定大流量范围内，量程可任意设置。

（8）正反流向测量，若无特殊要求，出厂为正向测量。

（9）小信号切除功能，用户可通过显示器面板设置切除干扰性小流量。

（10）上下限报警，可根据用户实际需要设定上下限瞬时流量，当流量超过上限或低于下限设定值时蜂鸣器报警或有继电器输出(用户可选)。

（11）空管判断，在工作状态下，当流量计测量管内空管，瞬时流量显示为零，右上角显示报警。

（12）密码锁存功能，流量计通电后，若设置参数，须输入密码，进行参数设置。

（13）断电保护功能，流量计运算结果和用户设置参数在断电后不会丢失，由E2PROM储存，数据能*保存，并可通过面板操作，查当前24小时内各小时累计流量。

（14）针对不同的导电介质，仪表系数可修正。

主要参数

安装要求

（1）保证足够直管段

流体在方向、管径以及阀门开度变化时，会产生涡流和流场畸变，这样会对传感器电极的测量产生影响，从而影响仪表的精度。所以要尽可能地离开弯管、手阀、调节阀等部件一定距离。表中，D表示管道通径，L表示传感器到阀门或弯头等部件的距离。

（2）保证良好的接地

传感器输出信号的接地点应与被测介质电气连接。当流体切割磁力线产生流量信号时，以流体本身作为0电位，一个电极上产生正电势，另一个电极上产生负电势，不断交替变化。因此，转换器输入端中点（信号电缆屏蔽层）必须与流体共处于0电位且导通，这样才能构成对称的输入回路。转换器的输入端中点通过传感器输出信号的接地点与被测流体电气连通。由于传感器的输出信号很小，只有几毫伏，为了提高仪表抗*力，输入回路中的0电位必须接地。由于一般金属管道都与大地连通，流动介质通过金属管道与大地电气连接，所以并不要求电磁流量计单独设置接地装置，尤其是小口径电磁流量传感器。如果是非金属管道，就一定要和单独的接地线连接。

（3）保证传感器正确的插入深度

由于流体在管道中的层流现象，靠近管壁的流体流速较慢，靠近管道中心的流体流速较快，根据计算管道的D/8处zui接近流体的平均速度。安装时要计算管道的壁厚和法兰管嘴的长度，确保传感器的电极插深在D/8位置。不过也不是所有的插入式流量计传感器都安装在管道的D/8位置，也有少数安装在管道的D/2位置，安装前一定要认真研究安装说明。

分体型电缆的铺设和接线注意事项

（1）信号电缆不应与外界大电流动力电缆近距离平行铺设。信号电缆一般应通过穿线钢管与外界电缆电气屏蔽。穿线钢管应与大地线连接。

（2）明敷设时，信号电缆与动力电缆应有1m以上的距离。信号电缆与励磁电缆也应分别穿管，用以屏蔽外界干扰。

（3）分体型电磁流量计传感器与转换器之间的距离在产品说明中有明确规定，如果用户要求超过规定的范围，在选型时要注明。