电磁流量计仪表设备培训
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
知识点：法拉第电磁感应定律
当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应 电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向 运动的速度成正比。
二、电磁流量计结构组成
电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里 和转换器等部分组成。
双频励磁 双频励磁这种创新的方式是在低 频率上叠加高频率，利用高频和低频 励磁方式各自优点的同时，消除各自 的缺点。也就是说，同时实现了高频 励磁方式的流体噪声抑制和快速响应，低频励磁方式的零点稳定性。同时 实现噪声抑制和零点稳定性 浆液或低电导率流体测量中的噪声是1/f的函数，频率越低，噪声越高。 然而，普通的高频励磁方式存在零点稳定性低的问题。而双频励磁方式在 保证高频采样噪声抑制的同时，可以获得大时间常数下低频采样的高零点 稳定性。所以，这种方式下的输出信号既无噪声，而且零点稳定性很好。
电磁流量计仪表设备培训
内容
一 电磁流量计测量原理
二 电磁流量磁流量计安装要求
五
电磁流量计日常维护
六六
电磁流量计常见故障
七
一、电磁流量计测量原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行 流量测量的流量计。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极，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极 检出，数值大小与流速成正比例。
六、电磁流量计常见故障
在一条管道上安装两个或多个电磁流量计时，各流量计之间应间隔 至少10D的管路。
*1： 请勿在流量计附近安装任何可能干扰磁场、感应信号电压 或流量计流速分布的装置。
*2： 流量计的下游侧可能无需使用直管段。但是，如果下游 阀门或其他配件造成流量波动或偏差，请在下游侧使用2D～3D的直管段。
*3： 阀门应安装在仪表下游侧，这样可避免传感器内出现偏流，并 可避免从空管状态启动。
（9）流量计的接线步骤 1. 切断仪表电源。 2. 将电源电缆和功能接
地电缆接线至电源端子。 连接DC电源
将DC电源用作转换器的电源时， 请注意以下几点。
电源电极不能接反。 L/+端子：连接+ N/-端子：连接-
对于24 V电源版，请勿连接100～240 V AC或100～120 V DC的电源， 否则将损坏转换器。
对于用于瞬时流量指示的流量计误差表示也可使用引用误差，其最大 允许误差系列应符合表1规定，且还应在最大允许误差后标注FS，如 ±0.5%FS。
在一台流量计的一次检定中，应按照准确度等级和引用误差之中的一 种给出流量计误差表示方法；
流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值 的1/3。
五、电磁流量计日常维护
操作面板的构成和功能 (1) 数字显示区 使用参数设定可显示第1行(显示选 择1)、第2行(显示选择2)和第3行 (显示选择3)。与选项对应的内容在 该行右侧以反白字符显示。 (2) 设定开关操作
：下翻、选择和确认 ：上翻(按住 键时按 键) ：光标下移(用于选择型参数)或增加数值(用于数值型参数) ：光标右移(用于数值型参数)
陶瓷衬里电极 电极由铂金-氧化铝金属陶瓷制造而成，并且与测量管同时成型。由于 采用了衬里成型技术，电极和陶瓷流管间没有密封点，从而不存在泄漏的 问题。
超低电导率流体测量 独特的噪声抑制办法可以实现电导率低至0.01µS/cm的流体测量。经 过现场检验，可用于纯水、乙酸、乙醇、甲醇、液氧和碳水化合物溶液 等应用中。下图比较了测量乙二醇时接液电极式和ADMAG CA的输出结果。
如果流量计附近装有阀门，请尽量将流量计安装在阀门上游侧，这 样可以防止管内压力降低，从而避免产生气泡。
● 安装方向 如果电极与地面垂直，聚积在顶部 的气泡或底部的沉淀物可能会导致测量 误差。请将分体型传感器的接线盒以及 一体型流量计的转换器安装在管道系统 的顶部，防止有水进入。
（8）流量计的接线口 (1) 无需防水功能时
写保护开关 把写保护功能设定为“Protect”后，可以防止参数的改写。 写保护功能既可通过CPU板上的硬件开关(如开关2)(请参阅图6.3.2)实 现，也可通过软件参数设定实现。如果这两项中的任一项设定为 “Protect”，将禁止改写参数。 • 如果硬件开关设定为“Protect”，则不能改写参数；而且，在开关 设定为“Enable”前，将一直保持这种状态。 • 如果是现场总线通信型仪表，硬件开关的设定(Enable或Protect)无 效，且写保护只能通过软件参数设定执行。
将传感器安装到工艺管道，完成输入/输出端子接线，设定所需参数， 进行操作前的调零，然后，只要待测流体开始流动，电磁流量计将从端 子输出精确的流量信号。
运行前调零 调零是为了确保零流量时的输出也为0% (如4 mA时)。尽管出厂前仪 表已进行过调零，但为了使电磁流量计与运行条件相匹配，配管安装后 必须再次进行调零。 使用显示单元开关进行调零 用于调零的参数为B50/M10:Auto Zero Exe (这两个均可进行此操作)。 以下说明中将使用参数M10:Auto ZeroExe。
(7) 安装位置 ● 管道必须充满液体。 保证管道始终充满液体非常重要，否则流量显示会受到影响，而且 还会造成测量错误。 配管的设计应能使传感器内部保持充满流体。
当流体易发生分流或固体物质可能会沉淀时，采用垂直安装较有效 。采用垂直安装时，流体应自下向上流动，以保证充满管道。
● 避免产生气泡。 如果气泡进入测量管，可能会影响流量显示，造成测量错误。 如果流体中含有气泡，配管的设计必须能阻止气泡在传感器测量管 内聚积。
粘性流体测量 非接液式电容电极通过包括附着绝缘物质在内的电容测量电动势，可 以提供稳定的测量。经过现场检验，可用于橡胶、再生油、温泉水、赤泥 和燃料的应用中。下图比较了测量管中附着油脂时接液电极与ADMAG CA的 测量输出。
三、电磁流量计性能指标
流量计在规定的流量范围内准确度等级、最大允许误差应符合表1 的规定。流量计误差表示使用相对示值误差。 准确度等级和最大允许误差。
0.1秒的快速响应 在传统的脉冲直流频率激励方式中，需要很大的时间常数 才会减少噪声影响，但是这也同样衰减了流量信号，并且减 缓信号响应。相反，双频励磁方式在高频采样中捕捉流量变 化，可以实现0.1秒的快速响应。
PFA衬里电极 电极和喷射成型PFA衬里直接由弹簧封装。衬里内部的加固金属板可以防止 高压和高温情况下PFA脱落或变形。
四、电磁流量计安装要求
(1) 安装场所 将流量计安装在避免阳光直射的场所。最低环境温度受传感器(衬里) 的最低流体温度限制。 流量计可以在相对湿度为0～100%的环境中使用。但要避免在相对湿 度大于95%的环境中长时间连续使用仪表。 (2) 消除干扰 流量计应安装在远离电动机、变压器和其他电源的地方，以防干扰测 量。 (3) 直管段所需长度
：光标上移(用于选择型参数) ：使用显示单元进行的基本操作步骤
连接HART配置工具 只要接口和接受仪表之间的负载电阻不小于250 Ω，那么HART配置工
具可从控制室、电磁流量计或回路中的任何其他接线端点与电磁流量计连 接。为了进行通信，配置工具必须与电磁流量计并联，并且连接必须是无 极性的。图5.5.2为电磁流量计直接接口的接线连接。HART配置工具也可 用于从任意的端子板进行远程访问。
(4) 保持稳定的流体电导率 勿将流量计安装在流体电导率易变得 不稳定的地方。如果在电磁流量计上游侧 附近注入化学物，可能会影响流量显示。 为避免这种情况，建议将化学物的注入口 安装在流量计下游侧。如果必须从上游侧 注入化学物，请使用足够长的直管段(约50D或更长)，以保证流体充分混 合。
(5) 旁通管线 建议安装旁通管线，以便维护和调零。 (6) 流量计的支撑 勿单独固定流量计，以避免受到振动、 冲击和管道伸缩的影响。应先固定管道， 然后使用管道支撑流量计。特别是超小口径流量计(口径2.5～10 mm (0.1 ～0.4 in.))，流量计应与安装基座上的配管平行安装。
接线口用盖子(非防水型)密封。 (2) 需要防水功能时 (使用防水密封接头接线) 为防止水或冷凝水进入转换器
外壳，使用防水密封接头，不要将 密封接头拧得太紧，否则可能会损坏电 缆。通过检查电缆固定是否牢固就位，可以确认密封接头的拧紧程度。
连接电线导管或柔性管(G1/2)时，拧下防水密封接头，将管子直 接连到接线口。
（10）所需电源电压 使用24 V电源时，电源电压规格为24 V(-15%～+20%)，但转换器的输入 电压会随电缆电阻下降，因此，必须在以下范围内使用。
(11) 接地 流量计的保护接地连接到截面积不小于2 mm 2 的电缆上，以防操作员 和维护工程师触电， 并防止外部干扰的影响。 将接地线连接到 标志处。 接地应满足D级要求(接地电阻≤100 Ω)。 对于防爆型，遵照各国规定的国内电气要求。 电磁流量计的电动势很小，易受到干扰的影响，且参考 电位与待测流体电位相同。因此，传感器和转换 器的参考电位(端子电位)也需要和待测流体的电位相同。此外，电位必须 与接地点电位相同。电磁流量计上有一个接地环，它可以起到将待测流体 与地面连接放电的作用，并保护衬里。请务必根据图4.1.10将流量计接地。
当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应 电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向 运动的速度成正比。
二、电磁流量计结构组成
电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里 和转换器等部分组成。
双频励磁 双频励磁这种创新的方式是在低 频率上叠加高频率，利用高频和低频 励磁方式各自优点的同时，消除各自 的缺点。也就是说，同时实现了高频 励磁方式的流体噪声抑制和快速响应，低频励磁方式的零点稳定性。同时 实现噪声抑制和零点稳定性 浆液或低电导率流体测量中的噪声是1/f的函数，频率越低，噪声越高。 然而，普通的高频励磁方式存在零点稳定性低的问题。而双频励磁方式在 保证高频采样噪声抑制的同时，可以获得大时间常数下低频采样的高零点 稳定性。所以，这种方式下的输出信号既无噪声，而且零点稳定性很好。
电磁流量计仪表设备培训
内容
一 电磁流量计测量原理
二 电磁流量磁流量计安装要求
五
电磁流量计日常维护
六六
电磁流量计常见故障
七
一、电磁流量计测量原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行 流量测量的流量计。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极，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极 检出，数值大小与流速成正比例。
六、电磁流量计常见故障
在一条管道上安装两个或多个电磁流量计时，各流量计之间应间隔 至少10D的管路。
*1： 请勿在流量计附近安装任何可能干扰磁场、感应信号电压 或流量计流速分布的装置。
*2： 流量计的下游侧可能无需使用直管段。但是，如果下游 阀门或其他配件造成流量波动或偏差，请在下游侧使用2D～3D的直管段。
*3： 阀门应安装在仪表下游侧，这样可避免传感器内出现偏流，并 可避免从空管状态启动。
（9）流量计的接线步骤 1. 切断仪表电源。 2. 将电源电缆和功能接
地电缆接线至电源端子。 连接DC电源
将DC电源用作转换器的电源时， 请注意以下几点。
电源电极不能接反。 L/+端子：连接+ N/-端子：连接-
对于24 V电源版，请勿连接100～240 V AC或100～120 V DC的电源， 否则将损坏转换器。
对于用于瞬时流量指示的流量计误差表示也可使用引用误差，其最大 允许误差系列应符合表1规定，且还应在最大允许误差后标注FS，如 ±0.5%FS。
在一台流量计的一次检定中，应按照准确度等级和引用误差之中的一 种给出流量计误差表示方法；
流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值 的1/3。
五、电磁流量计日常维护
操作面板的构成和功能 (1) 数字显示区 使用参数设定可显示第1行(显示选 择1)、第2行(显示选择2)和第3行 (显示选择3)。与选项对应的内容在 该行右侧以反白字符显示。 (2) 设定开关操作
：下翻、选择和确认 ：上翻(按住 键时按 键) ：光标下移(用于选择型参数)或增加数值(用于数值型参数) ：光标右移(用于数值型参数)
陶瓷衬里电极 电极由铂金-氧化铝金属陶瓷制造而成，并且与测量管同时成型。由于 采用了衬里成型技术，电极和陶瓷流管间没有密封点，从而不存在泄漏的 问题。
超低电导率流体测量 独特的噪声抑制办法可以实现电导率低至0.01µS/cm的流体测量。经 过现场检验，可用于纯水、乙酸、乙醇、甲醇、液氧和碳水化合物溶液 等应用中。下图比较了测量乙二醇时接液电极式和ADMAG CA的输出结果。
如果流量计附近装有阀门，请尽量将流量计安装在阀门上游侧，这 样可以防止管内压力降低，从而避免产生气泡。
● 安装方向 如果电极与地面垂直，聚积在顶部 的气泡或底部的沉淀物可能会导致测量 误差。请将分体型传感器的接线盒以及 一体型流量计的转换器安装在管道系统 的顶部，防止有水进入。
（8）流量计的接线口 (1) 无需防水功能时
写保护开关 把写保护功能设定为“Protect”后，可以防止参数的改写。 写保护功能既可通过CPU板上的硬件开关(如开关2)(请参阅图6.3.2)实 现，也可通过软件参数设定实现。如果这两项中的任一项设定为 “Protect”，将禁止改写参数。 • 如果硬件开关设定为“Protect”，则不能改写参数；而且，在开关 设定为“Enable”前，将一直保持这种状态。 • 如果是现场总线通信型仪表，硬件开关的设定(Enable或Protect)无 效，且写保护只能通过软件参数设定执行。
将传感器安装到工艺管道，完成输入/输出端子接线，设定所需参数， 进行操作前的调零，然后，只要待测流体开始流动，电磁流量计将从端 子输出精确的流量信号。
运行前调零 调零是为了确保零流量时的输出也为0% (如4 mA时)。尽管出厂前仪 表已进行过调零，但为了使电磁流量计与运行条件相匹配，配管安装后 必须再次进行调零。 使用显示单元开关进行调零 用于调零的参数为B50/M10:Auto Zero Exe (这两个均可进行此操作)。 以下说明中将使用参数M10:Auto ZeroExe。
(7) 安装位置 ● 管道必须充满液体。 保证管道始终充满液体非常重要，否则流量显示会受到影响，而且 还会造成测量错误。 配管的设计应能使传感器内部保持充满流体。
当流体易发生分流或固体物质可能会沉淀时，采用垂直安装较有效 。采用垂直安装时，流体应自下向上流动，以保证充满管道。
● 避免产生气泡。 如果气泡进入测量管，可能会影响流量显示，造成测量错误。 如果流体中含有气泡，配管的设计必须能阻止气泡在传感器测量管 内聚积。
粘性流体测量 非接液式电容电极通过包括附着绝缘物质在内的电容测量电动势，可 以提供稳定的测量。经过现场检验，可用于橡胶、再生油、温泉水、赤泥 和燃料的应用中。下图比较了测量管中附着油脂时接液电极与ADMAG CA的 测量输出。
三、电磁流量计性能指标
流量计在规定的流量范围内准确度等级、最大允许误差应符合表1 的规定。流量计误差表示使用相对示值误差。 准确度等级和最大允许误差。
0.1秒的快速响应 在传统的脉冲直流频率激励方式中，需要很大的时间常数 才会减少噪声影响，但是这也同样衰减了流量信号，并且减 缓信号响应。相反，双频励磁方式在高频采样中捕捉流量变 化，可以实现0.1秒的快速响应。
PFA衬里电极 电极和喷射成型PFA衬里直接由弹簧封装。衬里内部的加固金属板可以防止 高压和高温情况下PFA脱落或变形。
四、电磁流量计安装要求
(1) 安装场所 将流量计安装在避免阳光直射的场所。最低环境温度受传感器(衬里) 的最低流体温度限制。 流量计可以在相对湿度为0～100%的环境中使用。但要避免在相对湿 度大于95%的环境中长时间连续使用仪表。 (2) 消除干扰 流量计应安装在远离电动机、变压器和其他电源的地方，以防干扰测 量。 (3) 直管段所需长度
：光标上移(用于选择型参数) ：使用显示单元进行的基本操作步骤
连接HART配置工具 只要接口和接受仪表之间的负载电阻不小于250 Ω，那么HART配置工
具可从控制室、电磁流量计或回路中的任何其他接线端点与电磁流量计连 接。为了进行通信，配置工具必须与电磁流量计并联，并且连接必须是无 极性的。图5.5.2为电磁流量计直接接口的接线连接。HART配置工具也可 用于从任意的端子板进行远程访问。
(4) 保持稳定的流体电导率 勿将流量计安装在流体电导率易变得 不稳定的地方。如果在电磁流量计上游侧 附近注入化学物，可能会影响流量显示。 为避免这种情况，建议将化学物的注入口 安装在流量计下游侧。如果必须从上游侧 注入化学物，请使用足够长的直管段(约50D或更长)，以保证流体充分混 合。
(5) 旁通管线 建议安装旁通管线，以便维护和调零。 (6) 流量计的支撑 勿单独固定流量计，以避免受到振动、 冲击和管道伸缩的影响。应先固定管道， 然后使用管道支撑流量计。特别是超小口径流量计(口径2.5～10 mm (0.1 ～0.4 in.))，流量计应与安装基座上的配管平行安装。
接线口用盖子(非防水型)密封。 (2) 需要防水功能时 (使用防水密封接头接线) 为防止水或冷凝水进入转换器
外壳，使用防水密封接头，不要将 密封接头拧得太紧，否则可能会损坏电 缆。通过检查电缆固定是否牢固就位，可以确认密封接头的拧紧程度。
连接电线导管或柔性管(G1/2)时，拧下防水密封接头，将管子直 接连到接线口。
（10）所需电源电压 使用24 V电源时，电源电压规格为24 V(-15%～+20%)，但转换器的输入 电压会随电缆电阻下降，因此，必须在以下范围内使用。
(11) 接地 流量计的保护接地连接到截面积不小于2 mm 2 的电缆上，以防操作员 和维护工程师触电， 并防止外部干扰的影响。 将接地线连接到 标志处。 接地应满足D级要求(接地电阻≤100 Ω)。 对于防爆型，遵照各国规定的国内电气要求。 电磁流量计的电动势很小，易受到干扰的影响，且参考 电位与待测流体电位相同。因此，传感器和转换 器的参考电位(端子电位)也需要和待测流体的电位相同。此外，电位必须 与接地点电位相同。电磁流量计上有一个接地环，它可以起到将待测流体 与地面连接放电的作用，并保护衬里。请务必根据图4.1.10将流量计接地。