原理
FE20電磁流量計(jì)測(cè)量原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律：導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)為E:
E=KBVD
式中：K--------儀表常數(shù)
式中：B--------磁感應(yīng)強(qiáng)度
式中：V--------測(cè)量管截面內(nèi)的平均流速
式中：D--------測(cè)量管道截面的內(nèi)徑
測(cè)量流量時(shí)，導(dǎo)電性液體以速度V流過垂直于流量方向的磁場(chǎng)，導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號(hào)通過二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的感應(yīng)電極檢出，并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器通過其智能化處理，實(shí)現(xiàn)流體瞬時(shí)流量、積累流量的顯示及流量數(shù)據(jù)與控制系統(tǒng)之間的通訊。測(cè)量管內(nèi)無活動(dòng)及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有很高的可靠性。
FE20電磁流量特點(diǎn)…優(yōu)勢(shì)
●電磁流量計(jì)是一種測(cè)量體積流量的儀表，測(cè)量的結(jié)果與流速分布，流量壓力，溫度，密度，粘度等物理參數(shù)無關(guān)
●測(cè)量管內(nèi)無活動(dòng)部件，便于維護(hù)管理，所以傳感器的使用壽命長；無阻流部件，因?yàn)闊o壓力損失
●被測(cè)液體電導(dǎo)率zui低可達(dá)5μS/cm，配合各種襯里材料，可適用于測(cè)量各種酸、堿、鹽溶液及泥漿、礦漿、紙漿等介質(zhì)的流量，精-準(zhǔn)度較高，
通常為±0.5% ±0.2%
●由于感應(yīng)電壓信號(hào)時(shí)在整個(gè)充滿磁場(chǎng)的空間中形成的，是管道截面上的平均值，因此傳感器所需要的直管段較短，一般為前5D后3D
●傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸，只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料，即可耐腐蝕和耐磨損，保證長期的使用
●雙向測(cè)量系統(tǒng)，可測(cè)量正向流量，反向流量
●高清晰度背光LCD顯示，漢英菜單操作，使用方便，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂
●轉(zhuǎn)換器性能可靠、精度高、功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、參數(shù)設(shè)定方便、LCD顯示，可以顯示累計(jì)流量、流速、流量百分比等參數(shù)
●采用16位嵌入式微處理器，運(yùn)算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁，提高了測(cè)量的穩(wěn)定性，低功耗
●全數(shù)字量的處理，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量可靠，精度高，流量測(cè)量范圍可達(dá)150:1
●超低EMI開關(guān)電源，使用電源電壓變化范圍大，抗EMC好
●具有RS485、RS232、HART和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出
FE20電磁流量特點(diǎn)…局限性
●電磁流量計(jì)不能測(cè)量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體
●電磁流量計(jì)目前還不能用來測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì)，被測(cè)液體介質(zhì)的電導(dǎo)率無法低于5μS/cm，相當(dāng)于蒸餾水的電導(dǎo)率
對(duì)于石油制品或者有機(jī)溶劑還無能為力
●測(cè)量管絕緣襯里受溫度的限制，電磁流量計(jì)還不能測(cè)量高溫液體，測(cè)量介質(zhì)溫度≤180°C適用
●電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，所以易受外界的電磁干擾源影響
應(yīng)用
用來測(cè)量導(dǎo)電性的液態(tài)介質(zhì)，要求電導(dǎo)率應(yīng)大于5μs/cm（自來水，原水的電導(dǎo)率約為100…5000μs/cm，可以用來測(cè)量各種酸、堿、鹽溶液及泥漿、礦漿、紙漿等介質(zhì)的流量，但介質(zhì)中不能含有較多的鐵屑鐵磁性物質(zhì)和大量的氣泡，主要應(yīng)用于石化、鋼鐵、電力、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)及市政環(huán)保、水利等領(lǐng)域。
主要技術(shù)參數(shù)詳解
●適用介質(zhì)：導(dǎo)電性的液體正常測(cè)量時(shí)導(dǎo)電率5μs/cm的液體,一般情況下蒸餾水的電導(dǎo)率為5μs/cm自來水的電導(dǎo)率為100μs/cm,其他酸堿鹽的電導(dǎo)率可參考下表：
液體名稱 | 電導(dǎo)率(S/cm) | 液體名稱 | 電導(dǎo)率(S/cm) |
鹽酸（40%） | 51.52×10﹣2 | 氯-化鉀（21%） | 28.10×10﹣2 |
硝酸（62%） | 49.04×10﹣2 | 碘化鉀（55%） | 42.26×10﹣3 |
磷酸（70%） | 14.73×10﹣2 | 硝酸鉀（22%） | 16.25×10﹣2 |
硫酸（85%） | 98.50×10﹣3 | 氫氧化鉀（42%） | 42.12×10﹣2 |
乙醇，酒精（95%） | 2.6×10﹣7 | 硫酸鉀（5%) | 45.80×10﹣3 |
醋酸（70%） | 2.35×10﹣4 | 碳酸鈉（15%） | 83.60×10﹣3 |
丙酸（70%） | 8.5×10﹣7 | 氯化鈉（26%） | 21.51×10﹣2 |
丁酸（70%） | 5.6×10﹣7 | 硝酸鈉（30%） | 16.06×10﹣2 |
甲酸，蟻酸（40%） | 98.4×10﹣4 | 氫氧化鈉（50%） | 82.00×10﹣3 |
氫-氟酸（30%） | 34.11×10﹣2 | 硫酸鈉（15%） | 88.60×103﹣3 |
氫-碘酸(5%) | 13.32×10﹣2 | 氨水（30%） | 1.93×10﹣4 |
氯化銅(35%) | 69.9×10﹣3 | 氯化氨（25%） | 40.25×10﹣2 |
硝酸銅（35%） | 10.62×10﹣2 | 硝酸銨（50） | 36.33×10﹣2 |
硫酸銅（17.5%） | 45.80×10﹣3 | 硫酸氨（31%） | 23.21×10﹣2 |
●流速要求：0.3-12m/s
正常情況下選用電磁流量計(jì)時(shí)應(yīng)使流速V處于1…4m/s的測(cè)量范圍比較理想；
(1)對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測(cè)量精度。
(2)對(duì)于粘度不高的液體(例如水)，選擇管道流速一般在1.5～3m／s。
(3)對(duì)粘度稍大或有沉積物的液體，選用傳感器口徑時(shí)應(yīng)使流速不低于3～4m／s或更高些，以便用液體自清潔，防沉積(4)對(duì)于礦漿等磨損性強(qiáng)的液體，常用流速應(yīng)不超過3m／s，以降低對(duì)襯里和電極的磨損。(5)對(duì)于低電導(dǎo)率液體，在選用傳惑器口徑時(shí)，盡可能使用較低流速不超過1m／s，流速提高，流動(dòng)噪聲會(huì)增加，而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。
在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小
流速計(jì)算公式如下:
（1）V = 1273.24*Q/DN²
單位: V：[m/s], Q : [I/S], DN :[mm]
(2)V = 353.68 *Q/DN²
單位: V：[m/s], Q : [m³/h], DN :[mm]
注： Q:流量 DN：管道內(nèi)徑 V：流速
●精度≤±0.2%,≤±0.5%再參比條件下 |
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在進(jìn)行精度標(biāo)定時(shí)的參考條件如下: |
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項(xiàng)目 | 參數(shù) |
介質(zhì)溫度 | 20℃±3℃ |
環(huán)境溫度 | 21℃±3℃ |
加壓 | 1bar |
供電電壓 | 24±1％ |
穩(wěn)定時(shí)間 | 25分鐘 |
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″） |
流體狀態(tài) | 流量分布均勻 |
基本功能
防"雷擊"功能 | 采用防雷電保護(hù)設(shè)計(jì)電路，高效抗干擾電路，適用于各種惡劣環(huán)境 |
傳感器零點(diǎn)修正以及自動(dòng)校零 | 見操作說明 |
故障自診斷功能并報(bào)警提示 | 能準(zhǔn)確檢測(cè)出傳感器的磁勵(lì)回路、電極信號(hào)回路、轉(zhuǎn)換器等的故障并顯示報(bào)警 |
空、滿管檢測(cè)功能 | 采用電容式技術(shù)的空滿管檢測(cè)技術(shù) |
瞬時(shí)流量和積累流量雙向測(cè)量功能 | 正反向流量均可精確測(cè)量 |
在線調(diào)整流向的功能 | 見操作說明 |
多種流量單位可供選擇 | m³/h, i/h, kg/h, m³/m, i/m |
阻尼時(shí)間設(shè)置功能 | 可調(diào)節(jié)變量0.5-199.5s |
小信號(hào)切除功能 | 設(shè)定范圍的0-10%之間可調(diào)節(jié)，低于選定值時(shí)無脈沖信號(hào)輸出 |
小流量切除功能 | 輸出設(shè)定范圍的0-10%之間可調(diào)節(jié)，低于選定值時(shí)，輸出的流量信號(hào)電平為0 |
多種輸出方式 | 4～20mA輸出、0～5KHz頻率輸出、脈沖輸出 |
顯示屏顯示內(nèi)容 | 同時(shí)顯示瞬時(shí)流量百分比，瞬時(shí)實(shí)際流量值和累計(jì)值,流速 |
積累量清零功能 | 見操作說明 |
積累量預(yù)設(shè)值功能 | 見操作說明 |
多種勵(lì)磁頻率設(shè)置功能 | 6.25Hz、12.5Hz、25Hz |
寬范圍電源模式 | DC：18V～36V和AC：85V～265V |
電磁流量計(jì)選型
電磁流量計(jì)的正確選型需要詳細(xì)了解以下工藝參數(shù)： | |
流體名稱、成分、電導(dǎo)率 | 確定是否能用電磁流量計(jì)來測(cè)量 |
流體zui高溫度、zui低溫度、腐蝕性、磨損性、是否有負(fù)壓 | 確定是否能用電磁流量計(jì)、選擇何種內(nèi)襯、電極材料 |
管道內(nèi)外徑(mm)、常用流量、正常流量、zui小流量 | 確定選擇何種口徑的電磁流量計(jì)量 |
zui高操作壓力和zui底操作壓力 | 確定流量計(jì)的壓力等級(jí) |
安裝要求 | 確定選擇一體型還是分體型結(jié)構(gòu)，分體電纜長度 |
安裝環(huán)境 | 確定流量計(jì)的防護(hù)等級(jí) |
●實(shí)際zui高工作壓力必須小于電磁流量計(jì)的額定工作壓力；
●zui低工作溫度和zui高工作溫度必須符合流量計(jì)量規(guī)定的溫度要求（詳見內(nèi)襯材料表）；
●從經(jīng)濟(jì)性考慮，可以選擇適當(dāng)流速所對(duì)應(yīng)的口徑的電磁流量計(jì)，相對(duì)減少投資（見流量范圍表）；
●根據(jù)測(cè)量目的、功能來合理選擇相應(yīng)的精度等級(jí)；
●根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性來選擇電磁流量計(jì)的電極材料；
●根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性、和溫度來選擇流量的內(nèi)襯材料；
●根據(jù)安裝場(chǎng)合的要求及環(huán)境，來合理選擇使用一體型電磁流量計(jì)還是分體型電磁流量計(jì)。
電磁流量計(jì)口徑的選擇
公稱通徑(mm) | 可測(cè)流量范圍（m³/h） | 公稱通徑(mm) | 可測(cè)流量范圍（m³/h） | ||
zui小 | zui大 | zui小 | zui大 | ||
10 | 0.003 | 3 | 350 | 2.6 | 3460 |
15 | 0.005 | 6 | 400 | 3.39 | 4520 |
20 | 0.009 | 11 | 450 | 4.29 | 5730 |
25 | 0.014 | 17 | 500 | 5.3 | 7070 |
32 | 0.023 | 29 | 600 | 7.6 | 10180 |
40 | 0.035 | 45 | 700 | 14 | 13850 |
50 | 0.053 | 71 | 800 | 18 | 18100 |
65 | 0.089 | 119 | 900 | 23 | 22900 |
80 | 0.136 | 181 | 1000 | 28 | 28300 |
100 | 0.21 | 283 | 1100 | 41 | 40700 |
125 | 0.374 | 441 | 1200 | 55 | 55400 |
150 | 0.47 | 640 | 1400 | 64 | 63600 |
200 | 0.84 | 1130 | 1600 | 72 | 72400 |
250 | 1.32 | 1770 | 1800 | 92 | 91600 |
300 | 1.91 | 2540 | 2000 | 113 | 113100 |
電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器
| FE20-D | FE20-A |
電源 | DC16V TO 36V | AC 86V TO 265V |
4-20mA | √ | √ |
脈沖或頻率 | √ | √ |
高低報(bào)警 | √ | √ |
RS485 | √ | √ |
HART | 選配 | 選配 |
Profibus-DP | 選配 | 選配 |
非線性修正 | √ | √ |
空管檢測(cè) | √ | √ |
電極自清洗 | √ | √ |
自動(dòng)校零 | √ | √ |
漿液流量監(jiān)測(cè) | 選配 | 選配 |
流量計(jì)類型的選擇
分體型
分體型是電磁流量計(jì)較普遍的應(yīng)用形式。傳感器單獨(dú)接在工藝管道上，轉(zhuǎn)換器安裝在相距數(shù)米或百余米的其他地方，中間用電纜相連接。分體型的流量計(jì)可以使得轉(zhuǎn)換器遠(yuǎn)離環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場(chǎng)，也便于觀測(cè)和調(diào)整設(shè)定的參數(shù)。一體型
一體型是將轉(zhuǎn)換器和傳感器組裝在一起成為一個(gè)整體，連接線在儀表內(nèi)部，使用比較簡(jiǎn)便，由于不常用電纜，外界干擾也比較小。一體型的流量計(jì)一般用于小口徑的儀表，若傳感器安裝在高處或難于觀測(cè)的場(chǎng)合，高溫或有較大振動(dòng)的場(chǎng)合，轉(zhuǎn)換器的電子元件較難承受，則不宜使用一體型的電磁流量計(jì)。
接地環(huán)的選擇
- 接地環(huán)的形式分普遍型和保護(hù)型，一般使用普遍型，若被測(cè)介質(zhì)是磨損性的，宜使用帶頸的保護(hù)接地環(huán)，以保護(hù)進(jìn)出口端的襯里，延長使用壽命。若口徑在200以下的電磁流量計(jì)，選用聚四乙烯襯里時(shí)，應(yīng)選用接地環(huán)，以保證在與管道連接安裝時(shí)保護(hù)襯里不受損壞。
(2)接地環(huán)的材質(zhì)應(yīng)與被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性形適應(yīng)，但比電極材質(zhì)的要求低，因?yàn)樗艿礁g后可以更換。接地環(huán)通常是不銹鋼或Hc合金的。
衛(wèi)生型電磁流量計(jì)的選擇
食品、醫(yī)藥等行業(yè)要求電磁流量計(jì)與液體接觸的材料是無毒無害的，如襯里是聚四氟已烯，傳感器外殼與鏈接法蘭應(yīng)是不銹鋼的。結(jié)構(gòu)上要求便于拆卸和清洗滅菌，與管道連接的部位應(yīng)能快速裝卸，如用活接頭連接，而不宜用法蘭鏈接。
選型表
FE20- | 電磁流量計(jì) | |||||||||||||
| 適用介質(zhì) | |||||||||||||
| 通用介質(zhì)型 | |||||||||||||
| 漿液測(cè)量型 | |||||||||||||
| 變送器安裝類型 | |||||||||||||
| 一體式就顯示設(shè)定型 | |||||||||||||
| 分體遠(yuǎn)傳顯示設(shè)定型（圓形） | |||||||||||||
| 分體遠(yuǎn)傳顯示設(shè)定型（方形） | |||||||||||||
| 通徑 | |||||||||||||
| 6 to 2800mm（如管徑DN10及表述為10） | |||||||||||||
| 安裝方式 | |||||||||||||
| 法蘭型 （DN10 to DN2800) | |||||||||||||
| 夾持型 （DN25 to DN150) | |||||||||||||
| 螺紋型 （DN10 to DN50) | |||||||||||||
| 衛(wèi)生卡箍型 （DN15 to DN80) | |||||||||||||
| 電極材料 | |||||||||||||
| 電極材料不銹鋼1.4435(316L) |
| 電極材料Ni鎳 | |||||||||||
| 電極材料Ti（鈦） |
| 電極材料哈氏合金HC | |||||||||||
| 電極材料Ta（鉭） |
| 電極材料哈氏合金HB | |||||||||||
| 電極材料Wolfram Carbide（碳化鎢） |
| 特殊材料形式定制 | |||||||||||
| 電極材料Pt鉑 |
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| 外殼與法蘭材質(zhì) | |||||||||||||
| 主體材質(zhì)：碳鋼 | |||||||||||||
| 主體材質(zhì)：不銹鋼1.4301（304） | |||||||||||||
| 主體材質(zhì)：不銹鋼1.4435(316L) | |||||||||||||
| 輸出方式 | |||||||||||||
| 無輸出 | |||||||||||||
| 4 to 20mA+脈沖 | |||||||||||||
| 4 to 20mA+脈沖+高低流量雙點(diǎn)報(bào)警 | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料 | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料CR （氯丁橡膠） | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料PTFE（聚四氟乙烯） | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料F46（聚全氟乙丙烯） | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料FEP(氟化乙烯丙烯共聚物) | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料PFA(全氟烷氧基樹脂)特氟龍 | |||||||||||||
| 內(nèi)襯材料PUR（聚氨酯橡膠） | |||||||||||||
| 供電方式 | |||||||||||||
| DC 18V to 38V | |||||||||||||
| AC 85V to 265V | |||||||||||||
| 鋰電池供電Battery power supply | |||||||||||||
| 精度等級(jí) | |||||||||||||
| 0.2% | |||||||||||||
| 0.5% | |||||||||||||
| （選配附件）接地方式 | |||||||||||||
| 無接地環(huán) | |||||||||||||
| 不銹鋼1.4435(316L)接地環(huán) | |||||||||||||
| 鈦合金接地環(huán) | |||||||||||||
| 防爆類型 | |||||||||||||
| 無防爆功能普通型 | |||||||||||||
| 隔爆功能型 | |||||||||||||
FE20- |
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| ←選型示例 | |
備選項(xiàng)： 接口標(biāo)準(zhǔn)&通訊方式 | /1 | 通訊：RS232 |
/2 | 通訊：RS485 | |
/3 | 協(xié)議：HART | |
/4 | 協(xié)議：MODBUS | |
/5 | 協(xié)議：PROFIBUS-DP |
過程連接耐壓等級(jí) | /D6 | EN 1092-1(DIN) PN6 |
/D10 | EN 1092-1(DIN) PN10 | |
/D16 | EN 1092-1(DIN) PN16 | |
/D25 | EN 1092-1(DIN) PN25 | |
/D40 | EN 1092-1(DIN) PN40 | |
/D63 | EN 1092-1(DIN) PN63 | |
/D100 | EN 1092-1(DIN) PN100 | |
/D250 | EN 1092-1(DIN) PN250 | |
/P | 產(chǎn)品應(yīng)用地特殊標(biāo)準(zhǔn) |
