电磁流量计培训讲解课件.ppt

1、 1.一条基本原理2.两台重要部件3.三个组成部分4.电磁流量计四大特点5.科隆电磁流量计的五大卖点6.电磁流量计选型需要的六方面信息7.电磁安装中的七项要求8.电磁流量计的基本分类形式20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律一、一条基本原理一、一条基本原理20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律E E:感应电动势K K:仪表常数B B:磁感应强度 D D:测量管直径V V:平均流速EKBDV20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月

2、10日日由基本原理引申三个重要概念由基本原理引申三个重要概念l只能测量导电介质只能测量导电介质l电导率限制条件 15S/cm（水20S/cm）(低电导率0.05S/cm使用专用仪表）l不能测量非导电介质,如气体,油类，如介质含有大量气体，产生测量严重波动l必须存在磁场必须存在磁场l励磁电流流经测量管上下励磁线圈产生磁场。励磁线圈断路，流量计不工作，励磁电流稳定性直接影响仪表测量l测量管必须为非导磁材料，保证磁场穿过导管（测量管应采用不锈钢材质）l实际测量值为流体流速实际测量值为流体流速l电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度式流量计）l测量介质的体积流量 熟练流速换算 Q(流量）=/4*DN2

3、*V Q=V 28.274m3/h/(DN/100)V=Q 0.03537m/s/(DN/100)20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日二、二台重要部件二、二台重要部件信号转换器信号转换器流量传感器流量传感器+流量计流量计=20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日重要部件之一重要部件之一l导管导管非导磁材料非导磁材料(不锈钢不锈钢,陶瓷陶瓷 或塑料或塑料)l衬里衬里金属管道需要衬里金属管道需要衬里l外壳外壳和和接线盒接线盒l一对线圈一对线圈产生磁场产生磁场l磁路磁路聚集磁场聚集磁场l一对电极一对电极 获取感应电压获取感应电压20

4、142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日l 导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。l导管是介质的流通途径l导管承受额定的工作压力电磁流量计传感器电磁流量计传感器导管20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日l 为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场。l 当温度不同时，线圈的漆包线的耐温等级也不同。当最高温度低于120时为E级，如最高温度为180时则为H级，同时注意衬里材料也应和温度相适应。电磁流量计传感器电磁流量计传感器线圈和磁路20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日电极用于

5、从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀特性应和介质相匹配。l不锈钢316L,316Til哈氏合金B、哈氏合金Cl钛Til钽Tal铂Ptl铂铱合金对电极的要求是：耐介质腐蚀,无电化学反应干扰.KROHNE公司提供了有关电极选材的推荐资料。电磁流量计传感器电磁流量计传感器电极20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。l 普通电极l 刮刀电极(RE)：可清除电极表面污垢l 可更换电极(WE)：可在线拆下清洗污垢电磁流量计传感器电磁流量计传感器电极20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日

6、 外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。外壳和侧环用于屏蔽外界磁场 有些口径及型号的外壳是磁路的一部分。电磁流量计传感器电磁流量计传感器外壳和侧环20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准:l 国家标准 GB9115-2000,等同标准BS4504（英标），DIN2501（德标），ISO7005（国际标准）KROHNE规定，对于符合国标并且压力等级符合下列要求的为标准压力等级：l4.0MPa，DN10DN80l1.6MPa，DN100DN150l1.0MPa，DN200DN1000l0.6MPa，DN12

7、00DN3000l 美国标准 ANSI B16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相当于2.0MPa,5.0Mpal 日本标准JIS 2210,主要有2k,5k,10k,1k=0.1MPal另外还有其他标准，如澳洲标准，印度标准，国内还有化工部标准，机械部标准，石化标准等。电磁流量计传感器电磁流量计传感器法兰20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日不同介质亦需要选用不同材质的接地环，满足腐蚀性要求可选材质：不锈钢，哈氏合金，钽等IFC300的虚拟接地功能的虚拟接地功能电磁流量计传感器电磁流量计传感器接地环20142014年年4 4月仪表培训月仪表培

8、训2014年年4月月10日日重要部件之一重要部件之一电磁流量转换器IFC100 IFC300 20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日16电磁流量计|IFC300特点l一台一台IFC300机芯适合三种型式的外壳机芯适合三种型式的外壳l两种供电电源：两种供电电源：100230VAC 功耗：功耗：22VA 1224V DC 功耗：功耗：12Wl三种形式外壳：三种形式外壳：lC 一体型(Ex 和非 Ex)IP67(防护等级)铝和不锈钢外壳(外壳材料)lF 分体型(Ex 和非 Ex)IP67 (防护等级)铝和不锈钢外壳(外壳材料)lW 墙挂型(聚碳酸酯外壳,非 Ex)I

9、P65 (防护等级)聚碳酸脂(外壳材料)20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日17电磁流量计IFC300IFC300传感器与转换器间接线1，2，3代表了传感器与转换器间的信号传输7，8，9代表了传感器与转换器间的励磁传输20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日18A A-A+B B-A端端子子 Iout(加加 HART)B端端子子 Sout或或CintCDC-D-C端端子子 SoutD端端子子 Pout或或Sout基本型IFC300 输出/输入端子电磁流量计|IFC300特点Iout 电流输出电流输出有源或无源方式有源或无源方式

10、Sout状态输出状态输出无源方式无源方式Cint-控制输入控制输入无源方式无源方式Pout脉冲输出脉冲输出无源方式无源方式有源方式有源方式:为后位仪表提供电源为后位仪表提供电源 用用a表示如表示如Ia(有源电流输出有源电流输出)无源方式无源方式:后位仪表需要外部电源后位仪表需要外部电源 Uext=32v 用用P表示如表示如Ip(无源电流输出无源电流输出)各种输出端子互相电隔离各种输出端子互相电隔离20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日19 Iout电流输出量程0-20mA I0%-I100%负载特性 RL=1K欧姆 I=22mA可测量正/反流量能自动和手动实现

11、量程转换(转换系数580%)Pout脉冲输出两类脉冲输出输入 单位时间脉冲Fout 单位体积脉冲Pout最大频率 Fout=10000HZ 脉冲形状可选择 对称 自动 固定宽度允许电流I=20mA f=10KHZI=100mA f=100HZ Sout状态输出实际为开关量输出作为流向指示作为超量程指示作为空管指示作为计数器到预设置指示作为电流量程转换指示作为被测物理量的限位指示允许电流 I=5D，后置直管段L22D(D为测量管直径)L1（前置直管段）L2（后置直管段）差压：1520D 1015D 超声：1015D 510D 电磁：510D 25D四、电磁流量计四大特点四、电磁流量计四大特点20

12、142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日问题引入：E=kBDVl某一台电磁流量传感器，B、D为定值时，电极流量信号与被测介质流速成正比l不同口径传感器相同流速，无法达到相同的电极流量信号l相同口径传感器相同流速，也有不同的电极流量信号l原因：是工艺条件限制，B（磁通密度）D（管道内径）不能实现绝对相同电磁流量计电磁流量计|传感器系数传感器系数GK值分析值分析20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日电磁流量计电磁流量计|GK作用作用传感器常数传感器常数GK的重要作用的重要作用：每台传感器均有自己的特征值，即传感器系数GK 用GK值反映某

13、一传感器的流量信号特征（称为传感器常数）GK定义：当被测介质流速为1m/s时的流量信号E1m/s，与定值840mV之比值为此台传感器的GK值（即传感器系数）已知GK值则能求得在流速为1m/s时此传感器电极流量信号 E1m/s=840uV/GK 已知GK值则能求得在流速为Vm/s时此传感器电极流量信号 EVm/s=840/GK*Vm/s 当GK=1时，E1m/s=840uV 已知GK值传感器则能与所有系列转换器实现配套和互换（转换器中设定对应GK、D、Q 100%各参数后则完成配套目的）GK值为一无量纲单位的系数smEVGK/184020142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月

14、月10日日0000000KROHNEKROHNEIFC 090I.POverrangeFlowrate+.-.S Stotalizer00095210019042002856300380480047605005712600666470076168008568900952100104731011425201237730133294014281501523360161857017137801810990190420019994102094620219003022850402380250247546025699502665880275848028563002949450304672031587703

15、2371403347440344620035228803617950371319038111603903610399600Start,开始计算Stop停止计算测量值测量值0400000 参考值参考值脉冲（容量）脉冲（容量）比如 1个脉冲代表1升水0.1%偏差偏差液位开关液位开关阀门最大流量最大流量:30.000 m3/h容量容量:500 m3不确定度不确定度:1M，否则为线圈受潮（3）检测传感器二个电极对地电阻RE2,RE3（测量管满管条件）：用指针式万用表进行测试，测量时有充放电现象 测试时同一表笔测量电极2#和3#，同一表笔接3#（记录二次测量瞬时值）RE2,RE3阻值随介质电导率及仪表口

16、径不同而不同。电导率越高，口径越大，阻值越低；电极对地电阻一般在几K到几百K之间 若RE1-20或RE1-2 时，则线圈短路、断路或结垢 若RE1、RE2相差甚大，二电极不对称，有泄漏可能（测量管空管条件）：测量管空管，干燥条件下，用兆欧表检测电极对地绝缘电阻rE2,rE3 要求rE2,rE310M20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日58（7）电磁流量计故障分析方法之七：）电磁流量计故障分析方法之七：（连接电缆“励磁线和信号线”的常规检测）（1）励磁电缆线检测：一体型仪表和IP68灌封型传感器中励磁线检测方法同励磁线圈检查相同。励磁电缆和励磁线圈二者同时被检

17、测，必要时切断连线才能单独检测。分体型仪表和非灌封型励磁线检测 励磁线一端二线7#、8#短路，另一端用 万用表测量应为线间电阻。（2）信号电缆先检测：一体型仪表和IP68灌封型传感器中励磁线检测方法同传感器二电极对地电阻检查。电极对地电阻与信号线二者同时被检测，必要时切断连线才能单独检测。分体型仪表和非灌封型励磁线检测 信号线1#对1#，2#对2#，3#对3#应为线间电阻 1#对2#，1#对3#，2#对3#之间应保持良好绝缘性能。20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日59（8）电磁流量计故障分析方法之八：）电磁流量计故障分析方法之八：（电磁流量计输出信号与后位

18、仪表配接检查）后位仪表本身不属于检测项目 有源输出信号，不允许后位再附加电源 无源输出信号，后位仪表必须具备外接电源 必要时还应串入限流取压电阻R（1K10K）后位仪表有接地电位时，输出信号线应接同地电位。(输出信号必须为隔离型）按后位仪表要求，设置转换器输出脉冲的幅值和脉宽，否则后位仪表难以接收到脉冲。根据通讯规则连接各种通讯接口。（包括地址和波特率设置）20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日60（9）电磁流量计故障分析方法之九：（流量计输出信号连接的后位仪表检查）故障源故障现象 类别 名称无信号输出 输出晃动 零点不稳流量测量值与实际值不符输出超满度 一、

19、管道系统和相关设备类1.安装不善2.未满管少量气体，呈分层流气体增加，呈分层流或波状流成气泡流或塞状流液位在电极下3.管系潴留气体4.管系吸入汽泡5.往复泵或控制阀振荡产生脉动6.使用过程中流动状态变化二、流体类1.液体含有气体2.液体中含有固相浆液噪声电极被污染导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极衬里衬里被磨损或被沉积改变流通面积3.电导率不均匀或接近阈值4.与液体接触件材料失配5.流动噪声三、环境类1.强磁场2.强电磁波3.管道杂散电流4.地电位变化5.潮气侵入20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日61附录：1.电磁流量传感器的电极电阻测量是检测传感器存在故障的

20、重要方法，请你解释测量时要用什么检测仪表，在哪几个接线端子之间，用什么方法进行测量？一般情况下，它的阻值在什么范围内？如果测量结果阻值接近为零或在M范围内，或者二电极测量不对称，请分析有什么故障存在可能？20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日62附录：1.答案：测量电磁流量传感器电极电阻，最好使用指针式万用表的电阻档。应测量信号接线端子2#对1#，3#对1#的电阻值，它的阻值根据被测介质电导率的大小和口径不同有不同较大差异，一般在几K到几百K之间，如测量结果为：阻值接近零可能电极泄露 阻值在可能电极断路或被绝缘介质结垢 二电极测量电阻不对称电极上结垢,泄漏20

21、142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日63附录 2.当我们在现场检修电磁流量计时，有时发现转换器显示屏上显示的流量波动比较大，同时电流输出信号和脉冲输出信号也跟随发生波动，产生这种波动的因素很多，可以由外界干扰环境原因引起，也有可能是介质流体方面造成。根据你的实际经历和平时检修过程中碰到的情况叙述，引起流量波动的可能因素有哪些？又是如何设法解决的？20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日64附录 2.答案：1）接地不良好,(对传感器良好接地或对绝缘管道采用接地环)2）测量管内有气泡,(安装前置排气阀)3）电极污染，（清洗电极）4）介

22、质中含有较多固体颗粒摩擦电极，（采用干扰抑制措施）5）电极与励磁线圈绝缘电阻下降，（烘干相应部位，更换接线盒封胶）6）电导率过低，传输信号线过长，（改用B型电缆）20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日65附录 3.我们维修人员在现场有时会碰到这种情况，电磁流量计在使用一阶段后会出现显示和信号波动情况，当经过一系列检查排除转换器存在故障和连接电缆引入干扰后，传感器电极有可能存在污染和结垢疑点，此时通常可以采取一个什么措施对电极进行一次类似清洗方式，通过此方法来检验我们判断是否正确。（在采用这个措施前，必须用电表测量电极对地不存在短路情况）20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日66附录 3.答案：这种措施为电极焚烧的方法，即将220VAC电压接到传感器信号线3#.2#上（必须与转换器断开）通电数分钟。（操作时应注意安全）20142014年年4 4月仪表培训月仪表培训2014年年4月月10日日 谢谢大家谢谢大家 请批评指正请批评指正