迪元电磁流量计课件

2.50
误差％ 两种完全不同的相对误差比较 1.00 0.50 0.00 0 2 4 6 8 10 12 V(m/s)
1.50
相对误差 引用误差
用测量误差of M.V.表示的仪表精度远高于用量程误差of F.S.表示的仪表精度 公司电磁流量计误差是以测量值相对误差表示，因此精度高
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4us/cm
迪元 东芝 2 3 4 5 6
迪元 东芝 2 3 4 5
2us/cm
1.04 1.02 1 0.98 0.96 1.010 0.976 1.017 0.985 1.023 0.987 1.022 0.982
9us/cm
迪元
东芝
0.94
1us~2us 2us~3us 4.5~5.5 9us
手动修正
最小0.5秒 ± 0.2% >3.5 uS/cm 0.03 m/S
自动修正
最小0.5秒 ± 0.25% >10 uS/cm 0.02 m/S
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AF3版电磁流量计的流量测量范围
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低电导率测量 2013年6月份测量数据，电导率1uS/cm,仪表阻尼系数东芝0.5，AF3版1
平均系数
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关于电极式电磁流量计传感器低电导率测量的影响因素 • 当电导率降到1us/cm时，DN40口径，电 极对地阻抗上升到800K欧姆左右。 • 对转换器的输入阻抗要求提高。输入信 号幅值变小。 • 高速流动的介质对电极的摩擦，使得电 极上的噪声信号增大。
阻抗
噪声
性噪比
• 由于上面两个主要因素，使得原始信号的 性噪比降低，引起流量测量不准，或者流 量测量波动较大。
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漏电流对电极上信号的影响

电磁流量计检测的电压在几毫伏，这个电压是由流体的流动感应产生的。因为工艺管道
是不导电材料，电解槽的漏电流就会影响到电磁流量计，当漏电流通过电磁流量计的电 极和接地环时，就会产生一个大电流，一旦漏电流值超过电磁流量计所允许的噪声电平 ，就会造成放大器过载，引起测量误差，因此要在工艺管道上加装导电环。
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由基本原理引申三个重要概念
（1）只能测量导电介质 电导率限制条件б ≥ 1-5uS/cm（生活用水>200us/cm） 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
（2）必须存在磁场 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 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）
（3）实际测量值为流体流速 电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度是流量计） 测量介质的体积流量，当介质密度稳定且已知情况下可测质量流量。
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产品线
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大口径电磁流量计
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大口径电磁流量计
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大口径电磁流量计
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电磁流量测量精度概念
电池供电型 电磁流量计
浆液电磁流 量计
。。。。。
二线制电磁流量计代表迪元电磁流量计一个新的高度。 我们克服了三大技术难题，做到接近世界一流水平横河二线制电磁流量 计的指标。
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电磁流量计故障分析及解决
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九 、电磁流量计故障分析及解决方法
（1）电磁流量计故障分析方法之一： （按故障发生时期区分） （1）如在安装调试期发生问题，应侧重于以下分析和检查：
横河二线制 DN25~DN100
0~10m/s 0.3m/s ± 0.2%速度 电流输出、频率输出 （三线制、四线制）、 状态输出 全点阵LCD（128×64） 法兰型、夹持型
显示 安装方式
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精度等级对比 迪元二线制精度
横河二线制精度
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13版电磁流 量计
二线制电磁 流量计
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wenku.baidu.com
2013电磁流量计 浙江迪元仪表有限公司
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电磁流量计
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目
录
基本原理 技术参数 13版电磁流量计重点技术 安装及电解行业的应用
二线制电磁流量计
故障分析及解决
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一、基本原理
电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律
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数学模型
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信号处理方式对比
横河
• 双频励磁技术 （低频6.25Hz， 高频75Hz） • 驱动电压130V • 励磁电流250mA • 不足：在3m/S时 偶尔会出现报 警，但不会持 续。
东芝
• 高频励磁技术 （24Hz） • 动态驱动，最高 电压38V • 励磁电流250mA • 不足：当开启空 管报警后，最高 流速为2m/S,当关 闭报警后可测， 但空管时无法回 零，流量值乱跳
E K B D V
E
K B D V
: : : : :
感应电动势 仪表常数 磁感应强度 测量管直径 平均流速
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智能转换器信号处理模型
按键输入
信号处 理单元 数据处理 中心-CPU
4-20mA、频 率脉冲输出
通讯输出
报警输出
流量：12.34 m3/h ∑+ 123.432 m3

——仪表使用工况条件是否符合要求 ——仪表选型是否正确 ——仪表安装是否合理 忌讳五种安装

直流电平抑制电路的应用。这个电路能在± 20V以内的直流电压抑制住。使后端的放大器 不会饱和。能够正常测量流量 。
电压mV 电压mV
流
量
信
流
量
信
号
号
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接地电动势

接地电动势的影响。电解槽的漏电流对地会产生一个电动势，会影响电磁流量计。由于
电解装置的电动势不稳定，如果把电磁流量计接地，会发生大的输出波动。
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4
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管道阀门快 速开启
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关键技术对比
品牌
迪元
合资公司H
合资公司S 手动修正+在 线校准 最小0.5秒 ± 0.25% >3.5 uS/cm 0.03 m/S
合资公司F
零点修正功能
响应速度 测量精度 电导率 最小起测流速
自动修正
最小0.2秒 ± 0.3% >3.5 uS/cm 0.01 m/S
接地电阻<4 欧姆
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与非金属管道连接

电解装置中所用的金属管路和不能拧紧的螺栓处最易发生流体的泄漏。一般检测器与管
道之间的材料相同，电磁流量计检测器上所带的O形圈就是防泄漏的。
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迪元电磁流量计六大特点
一
• 基于嵌入式操作系统开发—可靠性
• 自动零点修正功能—精度保证 • 全新的操作界面—操作方便，直观
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2013年9月份测量数据
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在不同电导率下的精度，对比于FOXBORO涡街
1us/cm
1.05 1 0.95 0.9 1 1.04 1.02 1 0.98 0.96 0.94 1 2 3 4 5 2 3 4 5 迪元 东芝 1.04 1.02 1 0.98 0.96 0.94 1 1.05 1 迪元 东芝 0.95 0.9 1
1、大电流产生的磁场 2、漏电流（杂散电流） 3、接地电动势 4、与非金属管道连接
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大电流产生的磁场

一般电解槽的电流都在10KA以上。这么大的直流电流必定在其周围产生强磁场，而电磁
流量计也是通过产生磁场来获得信号。如果这个磁场干扰不能解决的，对电磁流量计的 测量影响是很大的。

为了解决这一问题，我们在电磁流量计传感器内增加了抗强磁干扰的屏蔽层。一般是选 用不导磁的材料。

这一点与电磁流量计在普通的应用中区别最大，也最容易被忽略。 所以在电解工艺过程电磁流量计的接地不能随便接。一般会采用（接地环或者短管），
接 地 短 管
作用是，在流体到达电磁流量计之前消除漏电流。有时使用几个接地环来加强效果。由 于要与液体大面积接触，使用短管的效果较好，但它较容易造成电腐蚀，因此相对于使 用接地环而言，使用短管需要经常进行维护、检修。
仪表精度用测量误差允许最大值表示
误差常用表示方法为：
绝对误差－－ ±××mm/s(或 ±××m3/h)实际流速（或实际流量） 表示 3.00 相对误差－－ ±××％百分比表示 相对误差有两种方式表示 量程误差－－ 2.00 of F.S.(又称引用误差、也有称参比条件下) 测量值误差－－of M.V.(又称示值误差)
ē
ē ē
ē ē ē
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电磁流量计的安装事项
前直管段>2D
必须有背压存 在 保证良好的接 地 1.保证2D以上前直管段，1D以上后管段 2.保证良好的接地。 3.必须有背压存在。
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在电解铝行业中的应用方案

电磁流量计在电解铝行业中普通存在的几个问题。
口径范围： DN15~DN150. 仪表测量精度：0.5级
高效电源
测量精度
基于D-OS嵌入式流量测量系统
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二线制电磁流量计重要技术参数对比
技术参数 口径范围
流速范围 下限流速 重复性 输出信号
迪元二线制 DN15~DN150
0~10m/s 0.5m/s 1/3精度 电流输出、频率输出 （三线制） 全点阵LCD（128×64） 法兰型
迪元
• 低频励磁 （6.25Hz）+高密 度信号分析 • 动态驱动，最高 电压38V • 励磁电流125mA • 不足：低频励 磁，低电导率测 量波动较大，软 件算法还需要改 进。动态阻尼不 适用。
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全新的操作界面
主要包括以下几个方面

液晶屏：采用128*64图形模式，白底黑字的高亮显示屏。 显示的信息量大，字体清晰，可视距离远。 菜单层次清楚，操作按键更加合理。
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菜单结构
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专利技术
电池供电电磁流量计（发 明专利）
自动零点专利
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信号处理的自诊断
空管检测及报警
电极对地的阻抗检测
信号直流偏置干扰
xx μS/cm
噪声信号、50Hz干扰
单电极状态诊断
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电极噪声检测

噪声引起原因： １ 气泡，固态颗粒，檫磨电极 ２ 介质对电极电化学腐蚀 ３ 二种不同电导率介质配比不均匀，介质PH值迅速变化 ４ 电导率过低 当噪声严重影响仪表时会出现输出信号和显示的波动
二
三
四
• 丰富的自诊断功能—维护性高
• 齐全的通讯接口—适应性强 • 智能化的配套外设—附加值高
五
六
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二线制电磁流量计
低功耗信号处理 电路，整体运 行功耗为0.06 瓦。
励磁技术 低功耗系统
1. 2. 3.
恒压励磁驱动 分档驱动电流 最低励磁电流达 20mA
D-OS 流量系统
电源转换效率 达到90%
二、AF3版电磁流量计技术参数
1. <3mm/s零点控 制技术 2. 电极阻抗测量 3. 动态数字滤波 1. 2. 3. 动态电压驱动 实时励磁反馈 多级恒流驱动
信号处理
励磁技术
1.
测量范围
1. 1000：1 2. >1 uS/cm
D-OS 流量系统
自诊断
2. 3. 4. 5.
空管及电极阻抗 检测报警 励磁回路 电极状态检测 50HZ干扰 输出回路动态检 测
16
管道阀 门快速 关闭
10
12
14
16
18
20
变基数动态数字滤波算法（引申应用）
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2
0 1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 221 232 243 254 265 1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 148 155 162 169 176 系列1 系列1
1. 2. 3. 4. 5.
MODBUS HART Profibus GPRS 无线透传
基于D-OS嵌入式流量测量系统
通讯输出
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自动零点技术

零点对精度的影响

自动零点技术包含两个方面：
自动零点跟踪
零点的稳定性
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执行条件
无需将管道前后阀关闭，在流体 流动状态下即可修正零点。
自动零点优 势
稳定性
实时修正，零点保持长期稳定，
保证计量的准确。
抗干扰
优秀的抗干扰能力（50Hz、变频 电机、直流干扰）
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自动零点功能的实现 一项专利---两项原则---三大算法
专利技术：一种用于电磁流量计的零点修正装置
专 利 号： 201220471422.3
信号处理原则：保持原始信号的最高真实度 励磁驱动原则：多级恒流驱动，降低线圈的感抗 算法1 ：每秒1000点高密度实时数据信号处理算法 算法2：变基数动态数字滤波算法 算法3：自动零点处理算法