插入式电磁流量计

1. 产品的外形图

2. 产品的功能用途和适用范围

    智能型插入式电磁流量传感器（简称传感器）和智能型插入式电磁流量转换器（简称转换器）配套成智能型插入式电磁流量计（简称流量计）用来测量输送管道内各种导电液体的体积流量。

传感器具有以下特点：

◆ 传感器内无活动部件，结构简单，工作可靠。

◆ 智能型插入式电磁结构可在低压或带压情况下不停水方便的安装、拆卸。因此非常适用于现有管道的流体测量和便于仪表的维护、修理。

◆ 测量精度不受被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率（只要电导率大于5μs/cm）等物理参数变化的影响。

◆ 传感器几乎无压力损失，能量损耗极低。

◆ 较一般流量计的制造成本和安装费用低。特别适于大中径管道流量测量。

◆ 采用*的低频方波励磁。零点稳定，抗*力强，工作可靠。

◆ 流量测量范围大。被测量管道内的满量程流速可以1m/s至10m/s任意设定，输出信号与流量呈线性关系。

◆ 流量计不仅有0~10mA/DC或4~20mA/DC标准电流输出，同时还1~5kHz频率输出

由于流量计（传感器）具有上述一系列优点，因而，已被广泛应用于化工、化纤、冶金、化肥、造纸、给排水、河道湖泊原水抽取、污水处理等工业部门和农业灌溉水计量的导电液体流量测量和生产过程的自动控制。.

3. 产品的型式和组成

   智能型产品的型式为插入式，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。

4. 主要技术性能

4.1 适于测量管道通径：

DN150~3000mm；

4.2 流速测量范围：

    0~1m/s至0~10m/s，满量程在1~10m/s范围内连续可调。

4.3测量度

    当满量程流速>1m/s时，±1.0%。

4.4被测介质导电率：

    大于50μs/cm。

4.5工作压力：

    1.6Mpa。

4.6电极材料：

    含钼不锈钢0Cr118Ni12Mo2Ti、哈式合金c-276、钛Ti等。

4.7测量管（测量头）材料：

    ABS

4.8被测介质zui高温度：

    -20℃~80℃

4.9外壳防护等级：

   符合GB-08-84标准IP68的有关规定。

4.10传感器输出信号：

   0.209mVp-p/1m/s。

4.11传感器与转换器之间信号zui大的传输距离50m（特殊要求请与厂方）

4.12流量计输出信号：

直流电流：0~10mA负载电阻为0~1kΩ；

              4~20mA负载电阻为0~500Ω；

频    率：1~5KHz负载电阻为250~1.2kΩ；

5. 工作原理及结构

5.1工作原理

智能型传感器实际上是一种液体流速测量仪表。它是应用法拉第感应定律的原理制成的流速测量仪表。图1是插入型流量计基本工作原理的示意图。

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。即

E=B·L·V(伏)       ①

式中：E——感应电动势，伏；

      B——磁场强度，特斯拉；

      L——两电极间距离，米；

      V——流过流速传感器的流速（亦即代表被测管道规定插入点的质点流速），米/秒

      K——系数。

本厂智能型插入电磁流量传感器规定插入点有两种方法，一是插入到被测管道的中心轴线上；二是插入到管道内壁约为管道0.25D处，D为管道直径，一般小于DN400的管道可插到被测管道的中心轴线上，此时流速传感器测量流速传感器测量流速为管道zui大流速，管道的平均流速应由zui大流速乘以一个系数K。

       ②

式中：n是雷诺数指数，可有③式求得，

      n=1.66lgRD

式中：RD——管道流体的雷诺数。

     ③

式中，K——等效粗糙度，管道内壁突出物的平均高度。

大于DN400的管道可插到距管内壁约0.25D处。此时流速传感器所测量的流速为平均流速，系数K=1。被测量管道的流量可由下式表示

Q=B·V·A（米3/小时）         ④

  式中，A——圆管道截面积，米2。由①式代入②式，则得

                        ⑤

    由于智能型插入式电磁流速传感器工作磁场强度和两电极的距离在制造时已经确定，同时，被测管道的截面积也得出，所以，插入电磁流量传感器的输出电动势大小即可代表流量大小。

5.2 结构

    智能型传感器如图2所示，主要由测量头（或测量管）、励磁系统、插入插、接线盒、安装底座、密封定位机构等组成。

    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。

    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插内。

    插入杆：由不锈钢材料制成。测量头和测量管固定在插入插内。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标记，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，符合法拉第感应定律的要求。

    接线盒：接线盒位于传感器上部，接线盒内接线端子起传感器和转换器相互连接作用。

    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、插入流量计传感器的部分。

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，用以密封插入传感器，使之能够承受一定的工作压力。