化工厂污水管道流量计

FE20电磁流量计

原理

FE20电磁流量计测量原理基于法拉第电磁感应定律：导电液体在磁场中切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，感应电势为E:

E=KBVD

　　式中：K--------仪表常数

　　式中：B--------磁感应强度

　　式中：V--------测量管截面内的平均流速

　　式中：D--------测量管道截面的内径

测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流量方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的感应电极检出，并通过电缆送至转换器通过其智能化处理，实现流体瞬时流量、积累流量的显示及流量数据与控制系统之间的通讯。测量管内无活动及阻流部件，因此几乎没有压力损失，并且有很高的可靠性。

结构

FE20电磁流量特点…优势

●电磁流量计是一种测量体积流量的仪表，测量的结果与流速分布，流量压力，温度，密度，粘度等物理参数无关

　　●测量管内无活动部件，便于维护管理，所以传感器的使用寿命长；无阻流部件，因为无压力损失

　　●被测液体电导率zui 低可达5μS/cm，配合各种衬里材料，可适用于测量各种酸、碱、盐溶液及泥浆、矿浆、纸浆等介质的流量，精准度较高，

　　通常为±0.5% ±0.2%

　　●由于感应电压信号时在整个充满磁场的空间中形成的，是管道截面上的平均值，因此传感器所需要的直管段较短，一般为前5D后3D

　　●传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损，保证长期的使用

　　●双向测量系统，可测量正向流量，反向流量

　　●高清晰度背光LCD显示，汉英菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂

　　●转换器性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设定方便、LCD显示，可以显示累计流量、流速、流量百分比等参数

　　●采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了测量的稳定性，低功耗

　　●全数字量的处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150:1

　　●超低EMI开关电源，使用电源电压变化范围大，抗EMC好

　　●具有RS485、RS232、HART和Modbus等数字通讯信号输出

　FE20电磁流量特点…局限性

　　●电磁流量计不能测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体

　　●电磁流量计目前还不能用来测量电导率很低的液体介质，被测液体介质的电导率无法低于5μS/cm，相当于蒸馏水的电导率

　　对于石油制品或者有机溶剂还无能为力

　　●测量管绝缘衬里受温度的限制，电磁流量计还不能测量高温液体，测量介质温度≤180°C适用

●电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律，所以易受外界的电磁干扰源影响

化工厂污水管道流量计

应用

　　用来测量导电性的液态介质，要求电导率应大于5μs/cm（自来水，原水的电导率约为100…5000μs/cm，可以用来测量各种酸、碱、盐溶液及泥浆、矿浆、纸浆等介质的流量，但介质中不能含有较多的铁屑铁磁性物质和大量的气泡，主要应用于石化、钢铁、电力、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业及市政环保、水利等领域。

技术参数

公称通径（mm）	管道式四氟衬里：DN10～DN600	流速范围：	0.3－12m/s
	管道式橡胶衬里：DN40～DN1200(特殊规格可定制)	电导率范围：	被测流体电导率≥5μs/cm
流动方向：	正，反，净流量	电流输出：	负载电阻	0～10mA：0～1.5KΩ
量程比：	150:1			4～20mA：0～750KΩ
重复性误差：	测量值的±0.1%	数字频率输出：	输出频率上限可在1～5000Hz内设定带光电
精度等级：	0.2%级&0.5%级		隔离的晶体管集电极开路双向输出。外接电
被测介质温度：	普通橡胶衬里：－20～＋60℃		源≤35V导通时集电极最大电流为250mA。
	高温橡胶衬里：－20～＋90℃	供电电源：	AC220V、DC24V或3.6V锂电池
	聚四氟乙稀衬里：－30～＋100℃	消耗总功率：	小于20W
	高温型四氟衬里：－20～＋180℃	连接方式：	流量计与配管之间可采用法兰、卡箍连
额定工作压力: （高压可定制）	DN10－DN80：≤2.5MPa		接、螺纹连接
	DN80－DN150：≤1.6MPa	环境湿度：	＜90%r.h（非冷凝）
	DN200－DN1200：≤1.0MPa	防护等级：	IP65（特殊订制IP68）
显示单位：	m³/H、m³/M、m³/S、L/H、L/M、L/S、G/H、G/M	环境温度：	-25～+60℃(特殊工况下请咨询工程师)
	G/S(H=Hour M=Minute S=Second）	要求直管段长度：	上游≥5DN，下游≥3DN
执行标准：	LVD 2006/95/EC&EMC 2004/108/EC	执行标准：	DIN EN 1092-1-2002
	EN 61326-1：:2006辐射标准（BS EN50081-1)		销售使用地标准（订货备注）
	EN 61326-1：:2006抗干扰标准（BS EN50082-1)	电气连接方式：	M20*1.5
	EN 61010-1:2001设备安全要求：一般要求

使用介质

液体电导率zui 低可达5μS/cm

安装图

●流速要求：0.3-12m/s

　　正常情况下选用电磁流量计时应使流速V处于1…4m/s的测量范围比较理想；

　　(1)对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。

　　(2)对于粘度不高的液体(例如水)，选择管道流速一般在1.5～3m／s。

(3)对粘度稍大或有沉积物的液体，选用传感器口径时应使流速不低于3～4m／s或更高些，以便用液体自清洁，防沉积(4)对于矿浆等磨损性强的液体，常用流速应不超过3m／s，以降低对衬里和电极的磨损。(5)对于低电导率液体，在选用传惑器口径时，尽可能使用较低流速不超过1m／s，流速提高，流动噪声会增加，而出现输出晃动。

在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小

流速计算公式如下:

（1）V = 1273.24*Q/DN²

单位: V：[m/s], Q : [I/S], DN :[mm]

(2)V = 353.68 *Q/DN²

单位: V：[m/s], Q : [m³/h], DN :[mm]

注：Q:流量DN：管道内径V：流速

●精度≤±0.2%,≤±0.5%再参比条件下
在进行精度标定时的参考条件如下:
项目	参数
介质温度	20℃±3℃
环境温度	21℃±3℃
加压	1bar
供电电压	24±1％
稳定时间	25分钟
直管段（入口）	10×DN（DN≤1200/48″）
	5×DN（DN＞1200/48″）
直管段（出口）	5×DN（DN≤1200/48″）3×DN（DN＞1200/48″）
流体状态	流量分布均匀

电磁流量计系统的准确性曲线图（±0.20%）

电磁流量计系统的准确性曲线图（±0.5%）

基本功能

防"雷击"功能	采用防雷电保护设计电路，高效抗干扰电路，适用于各种恶劣环境
传感器零点修正以及自动校零	见操作说明
故障自诊断功能并报警提示	能准确检测出传感器的磁励回路、电极信号回路、转换器等的故障并显示报警
空、满管检测功能	采用电容式技术的空满管检测技术
瞬时流量和积累流量双向测量功能	正反向流量均可精确测量
在线调整流向的功能	见操作说明
多种流量单位可供选择	m³/h, i/h, kg/h, m³/m, i/m
阻尼时间设置功能	可调节变量0.5-199.5s
小信号切除功能	设定范围的0-10%之间可调节，低于选定值时无脉冲信号输出
小流量切除功能	输出设定范围的0-10%之间可调节，低于选定值时，输出的流量信号电平为0
多种输出方式	4～20mA输出、0～5KHz频率输出、脉冲输出
显示屏显示内容	同时显示瞬时流量百分比，瞬时实际流量值和累计值,流速
积累量清零功能	见操作说明
积累量预设值功能	见操作说明
多种励磁频率设置功能	6.25Hz、12.5Hz、25Hz
宽范围电源模式	DC：18V～36V和AC：85V～265V

电磁流量计选型

1、电磁流量计的正确选型需要详细了解以下工艺参数：
流体名称、成分、电导率	确定是否能用电磁流量计来测量
流体最高温度、zui 低温度、腐蚀性、磨损性、是否有负压	确定是否能用电磁流量计、选择何种内衬、电极材料
管道内外径(mm)、常用流量、正常流量、最小流量	确定选择何种口径的电磁流量计量
最高操作压力和最底操作压力	确定流量计的压力等级
安装要求	确定选择一体型还是分体型结构，分体电缆长度
安装环境	确定流量计的防护等级

　　●实际最高工作压力必须小于电磁流量计的额定工作压力；

　　●zui 低工作温度和最高工作温度必须符合流量计量规定的温度要求（详见内衬材料表）；

　　●从经济性考虑，可以选择适当流速所对应的口径的电磁流量计，相对减少投资（见流量范围表）；

　　●根据测量目的、功能来合理选择相应的精度等级；

　　●根据介质的腐蚀性来选择电磁流量计的电极材料；

　　●根据介质的腐蚀性、磨损性、和温度来选择流量的内衬材料；

　　●根据安装场合的要求及环境，来合理选择使用一体型电磁流量计还是分体型电磁流量计。

流量计类型的选择

　　分体型

　　分体型是电磁流量计较普遍的应用形式。传感器单独接在工艺管道上，转换器安装在相距数米或百余米的其他地方，中间用电缆相连接。分体型的流量计可以使得转换器远离环境比较恶劣的现场，也便于观测和调整设定的参数。一体型

　　一体型是将转换器和传感器组装在一起成为一个整体，连接线在仪表内部，使用比较简便，由于不常用电缆，外界干扰也比较小。一体型的流量计一般用于小口径的仪表，若传感器安装在高处或难于观测的场合，高温或有较大振动的场合，转换器的电子元件较难承受，则不宜使用一体型的电磁流量计。

接地环的选择

• 接地环的形式分普遍型和保护型，一般使用普遍型，若被测介质是磨损性的，宜使用带颈的保护接地环，以保护进出口端的衬里，延长使用寿命。若口径在200以下的电磁流量计，选用聚四乙烯衬里时，应选用接地环，以保证在与管道连接安装时保护衬里不受损坏。

　(2)接地环的材质应与被测介质的腐蚀性形适应，但比电极材质的要求低，因为它受到腐蚀后可以更换。接地环通常是不锈钢或Hc合金的。

电磁流量计的防护等级的选择
IP65：防尘防喷水型	允许水龙头从任何方向对传感器喷水，喷水压力为30KPa，出水量为12.5L/min。距离为3m
IP67：防尘防侵水型	防短时间侵水，侵水1m的水中约30min后，外壳侵水量不至达到有害程度
IP68：防尘防潜水型	传感器长期在水中工作

电磁流量计的特殊耐压的选择

传感器的耐压与其内径有关。按国家有关标准规定，对于标准型钢管及法兰，其最大耐压如下：

口径	耐压
DN-10～80	4.0MPa
DN-100～150	1.6MPa
DN-200～1000	1.0MPa
DN-1200～2000	0.6MPa
DN-2200～3000	0.25MPa

注：1.如果传感器内流体的压力超过上述最大耐压，就属于加压型，需要特殊定制

• 除了聚四乙烯衬里的传感器以外，其他衬里的传感器都可以工作在管道负压的状态下

卫生型电磁流量计的选择

　　食品、医药等行业要求电磁流量计与液体接触的材料是无毒无害的，如衬里是聚四氟已烯，传感器外壳与链接法兰应是不锈钢的。结构上要求便于拆卸和清洗灭菌，与管道连接的部位应能快速装卸，如用活接头连接，而不宜用法兰链接。

说明：

夹持型电磁流量计标配为二个测量电极，在选型时一定要配置接地环。否则流量计无法正常工作。

FE20安装要求

传感器上下游直管段的要求：

为了在不同的应用条件下确保说明书所表述的精度，安装传感器时应从电极面上游安装五倍管径的直管段，下游安装三倍管径的直管段，见下图所示。这种安装可以充分排出由于弯管、阀门或缩颈引起的干扰。当流量计前后的直管段不能满足要求时，性能指标会有一定偏差。

传感器接地要求：

在电磁流量计传感器于被测介质之间必须有一个可靠的接地路径。接地的方式可以选择接地电极，接地环和管道接地等三种方式。详见选型表。

注：

（1）在使用分体式连接电缆时的长度取决于介质电导率及电缆铜芯截面的大小，例如：自来水的电导率在100μS/cm左右，分体式的最大距离约为100m。

（2）实际应用中，分体电缆距离越短越好，电缆线越长，很容易受到信号干扰。

选型表

FE20-

电磁流量计

适用介质

通用介质型

浆液测量型

变送器安装类型

一体式就显示设定型

分体远传显示设定型（圆形）

分体远传显示设定型（方形）

通径

6 to 2800mm（如管径DN10及表述为10）

安装方式

法兰型 （DN10 to DN2800)

夹持型（DN25 to DN150)

螺纹型（DN10 to DN50)

卫生卡箍型（DN15 to DN80)

电极材料

电极材料不锈钢1.4435(316L)

电极材料Ni镍

电极材料Ti（钛）

电极材料哈氏合金HC

电极材料Ta（钽）

电极材料哈氏合金HB

电极材料Wolfram Carbide（碳化钨）

特殊材料形式定制

电极材料Pt铂

外壳与法兰材质

主体材质：碳钢

主体材质：不锈钢1.4301（304）

主体材质：不锈钢1.4435(316L)

输出方式

无输出

4 to 20mA+脉冲

4 to 20mA+脉冲+高低流量双点报警

内衬材料

内衬材料CR（氯丁橡胶）

内衬材料PTFE（聚四氟乙烯）

内衬材料F46（聚全氟乙丙烯）

内衬材料FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)

内衬材料PFA(全氟烷氧基树脂)特氟龙

内衬材料PUR（聚氨酯橡胶）

供电方式

DC 18V to 38V

AC 85V to 265V

锂电池供电Battery power supply

精度等级

0.2%

0.5%

（选配附件）接地方式

无接地环

不锈钢1.4435(316L)接地环

钛合金接地环

防爆类型

无防爆功能普通型

隔爆功能型

FE20-

←选型示例

科威勒自动化（上海）有限公司是KewillAutomationGmbH（德国科威勒自动化公司）的全资子公司，拥有严格的质检管理体系和完善的售后服务体系，流动感测技术，品质处于较较较较高地位。公司发明了热传温技术并成功运用到流量检测领域， 目前该技术巳经成为行业标准。Kewill(科威勒)的分析仪表、环境仪表、流量监控、温度监控、压力监控、液位监控产品在工业生产过程控制领域备受瞩目，位于德国Rodingsmarkt20, Hamburg，Deutschland, Germany的公司是大型的超小口径流量监控器和开关的生产厂家。