ZEF電磁流量計工作原理傳感器是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管在交變磁場中作與磁力線垂直方向運(yùn)動時，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，在與測量管軸線和磁力線相互垂直的管壁上安裝了一對電極，該電極把產(chǎn)生的感應(yīng)電勢檢出。此感應(yīng)電勢與流量成正比，測出該感應(yīng)電勢就可導(dǎo)出通過傳感器的流量,如圖(5.1)所示。此流量信號(感應(yīng)電勢)輸入轉(zhuǎn)換器經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成與流量信號成正比的標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號0～10mA或(4-20)mA和O-10kHz頻率輸出，由此實(shí)現(xiàn)流量測量。

流量方程式  

結(jié)構(gòu)

傳感器主要有測量管、勵磁系統(tǒng)、電極、外殼和接線盒等組成。如圖所示。

測量管：測量管處于整個傳感器的中心位置，被測流體從測量管通過。測量管由不導(dǎo)磁的耐酸不銹鋼管與法蘭焊接而成，內(nèi)襯絕緣襯里。

勵磁系統(tǒng)：勵磁系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生一個工作磁場，它由勵磁線圈和磁軛等組成。

電極：電極與被測介質(zhì)接觸，檢出流量信號，因此電極材料應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)腐蝕性能選用合適材料。

外殼：外殼起支撐、保護(hù)、密封作用。

接線盒：接線盒位于傳感器的頂部，接線盒內(nèi)有接線板起傳感器和轉(zhuǎn)換器相互連線作用。

1法蘭2接線盒3外殼4磁軛 5勵磁線圈6電極7接地螺栓 8絕緣襯里9測量管10底座

安裝和使用

1、安裝

安裝環(huán)境的選擇

(1)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強(qiáng)電磁場的設(shè)備。如大電機(jī)、大變壓器等。

(2)安裝場所不應(yīng)有強(qiáng)烈震動，環(huán)境溫度變化不大。

(3)ZEF電磁流量計便于安裝、維修的場所。

2、安裝位置的選擇

(1)傳感器上流向標(biāo)志與管道內(nèi)被測介質(zhì)流動的方向必須一致。

(2)安裝位置必須保正測量管內(nèi)始終充滿被測介質(zhì)。

(3)選擇流體流動脈沖較小的地方，即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和局部阻力件(閥門、彎頭等)。

(4)測量雙相流體時，應(yīng)選擇不易引起相分離的地點(diǎn)。

(5)應(yīng)盡量避免安裝在管內(nèi)呈現(xiàn)負(fù)壓的地方。

(6)當(dāng)被測介質(zhì)容易使電極、測量管內(nèi)壁產(chǎn)生粘附、結(jié)垢時，建議測量管內(nèi)流速不低于2m/s，此時可采用比工藝管徑略小的漸縮管。為在工藝管道不中斷流量情況下清洗電極和測量管，傳感器可采用并聯(lián)安裝，并帶清洗口。

(7)當(dāng)被測介質(zhì)容易使襯里磨損時，建議測量管內(nèi)流速不高于3 m/s,此時可采用比工藝管徑略大的直管段，直管段前加漸擴(kuò)管。

3、上游直管段要求

傳感器對上游直管段要求見表2，傳感器對下游沒有直管段要求，下游非直管段不會影響流量計的測量精度。當(dāng)上游和下游直管段通徑與傳感器通徑不一致時應(yīng)安裝漸擴(kuò)管或漸縮管，其圓錐角應(yīng)小于15°(優(yōu)先選取7～8°)然后與管道相連。

表2傳感器上游側(cè)最小直管段要求

注：L為傳感器公稱通徑的倍數(shù)，D為傳感器公稱通徑。

4、水平安裝

傳感器水平安裝時應(yīng)取兩電極為水平位置，這樣一旦介質(zhì)中含有氣泡或者沉淀物質(zhì)時，氣泡不會吸附在電極附近造成轉(zhuǎn)換器輸人端開路，沉淀物也不會復(fù)蓋電極造成零漂等現(xiàn)象。如圖(6.1)

圖傳感器水平安裝時電極位置圖

為保證傳感器測量管內(nèi)始終充滿被測介質(zhì)，傳感器位置應(yīng)略低于管道的高度，或者使傳感器具有一定的正壓。

5、垂直安裝

對液固兩相介質(zhì)垂直安裝較為合理，一則可以防止被測介質(zhì)相分離，二則可以使傳感器內(nèi)測量管四周的襯里磨損比較均勻。在垂直安裝時，介質(zhì)流動方向應(yīng)該自下而上，這樣才能確保傳感器內(nèi)測量管始終充滿被測介質(zhì)。

6、傳感器在管線上的安裝

（1）安裝現(xiàn)場與位置按需要進(jìn)行，但是電極軸線應(yīng)盡量近似水平(電極軸線與水平面的銳角不能超過于45°)，以避免氣泡覆蓋電極而出現(xiàn)輸出晃動。

（2）測量管必須*充滿被測介質(zhì)。

（3）注意流動方向。

（4）流量計直管段必須保證上游段10D，下游段5D(D為管道內(nèi)徑)。

（5）漩渦狀或螺旋狀的流體，要求增加上、下游直管段或安裝流體直管段。

（6）在流量計附近，應(yīng)避免強(qiáng)電磁場。

（7）對磨損性介質(zhì)，最好垂直安裝。

（8）不同液體的混合介質(zhì)，在混合點(diǎn)的上游或者適當(dāng)距離的下游，最小30D安裝流量計。

（9）注意以下情況：

   a.避免由附帶氣體引起的測量誤差以及由真空引起的對非粘合性PTFE和橡膠襯里的損害。

   b.開口排放的管道，應(yīng)將流量計安裝在低段。

   c.對管道落差超過5m的地方，應(yīng)在流量計下游安裝空氣閥(真空)。

   d.對于長管線，一般在流量計下游安裝控制閥。

   e.不能在泵抽吸側(cè)安裝流量計。

   f.不能安裝在自由振動的管道上。

   g.傳感器安裝在地下。

7、在絕緣管道上的安裝

傳感器安裝在絕緣管道上時，兩端應(yīng)安裝金屬短管或接地法蘭如圖4.5，然后用導(dǎo)線將傳感器、金屬短管或接地法蘭連接一起接地。對于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)不能使用金屬短管或接地法蘭時可在絕緣管道上打孔安裝接地電極如圖。

塑料管道或襯膠管道、金屬短管

電纜的敷設(shè)

現(xiàn)場電纜的敷設(shè)有明敷設(shè)和暗敷設(shè)兩種，采用哪一種要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況而定。

為傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的電氣接線圖，由圖可知傳感器與轉(zhuǎn)換器之間有兩根電纜。一根是轉(zhuǎn)換器向傳感器提供激磁電源的電源線，一根是傳感器想轉(zhuǎn)換器輸出的信號線。電纜敷設(shè)和接線時必須注意一下幾點(diǎn)：

信號線纜不應(yīng)與大電流的動力線平行敷設(shè)。

傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的電氣連接必須按圖1。

傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的距離一般為100米之內(nèi)。本廠產(chǎn)品出廠時共有15米信號電纜和15米勵磁電纜，入長度不夠時，請采用RVVP型雙芯聚氯乙烯絕緣屏蔽護(hù)套線，規(guī)格為2*32/0.2電纜線外徑為Φ8，或者在訂貨時向本廠著名，由本廠提供。

圖1傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的接線標(biāo)示圖

表3  傳感器外形尺寸和安裝尺寸

接地

傳感產(chǎn)生的流量信號非常微弱，通常為微伏和毫伏級，因此防止外界電磁干擾的影響是用好流量計的一個重要要求。

傳感器的接地要求有以下兩個方面：

被測介質(zhì)：傳感器和轉(zhuǎn)換器的接地端子和流量信號線的屏蔽層必須與被測介質(zhì)相通。

接地：

A、以大地為零電位，減少外界干擾。一般情況下工藝管道都是金屬管，本身都是接地的。但在外界電磁場干擾較大的情況下尤其是管道上雜散漏電流較大時，應(yīng)另行設(shè)置接地裝置，接地線采用總界面大于4mm2的多股銅線，但必須注意，傳感器的接地線決不能接在電機(jī)或其他電力設(shè)備的公共地線上，以免漏電流的影響。接地電阻應(yīng)小于10Ω。

B、當(dāng)工藝管道為金屬管道時，應(yīng)保證前后管道與傳感器外殼接觸電阻幾乎為零。

安裝中的注意事項(xiàng)

（1）在搬運(yùn)和吊裝傳感器時，應(yīng)該將吊索套在傳感器兩端法蘭旁頸部位置，切勿在測量管內(nèi)插入管棒進(jìn)行吊裝以免損壞襯里。

（2）安裝前，傳感器內(nèi)的電極用酒精棉花或清潔的細(xì)紗布自己擦除電極表面由于手摸原因造成的油脂性沾污物質(zhì)。

（3）安裝前用萬用表檢查以下幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：

（A）勵磁線圈阻值：勵磁線圈組織在20~80Ω范圍內(nèi)。即用萬用表測量接線盒內(nèi)X、Y間的阻值。如電阻值為無窮大或?yàn)榱慵闯霈F(xiàn)斷路或短路現(xiàn)象。

（B）電極阻值：信號端子A和B分別于對應(yīng)電極導(dǎo)通。電阻值近似為零。

（C）絕緣電阻：勵磁線圈，信號端子與外殼之間的電阻應(yīng)為無窮大。即用萬用表測量接線盒內(nèi)X、Y、A、B分別于外殼之間應(yīng)為不導(dǎo)通。

如出現(xiàn)異?，F(xiàn)象請與本廠聯(lián)系。

安裝時密封墊圈的內(nèi)徑應(yīng)與測量管襯里內(nèi)徑一致。必須保證接線盒內(nèi)的干燥，否則儀表可能會產(chǎn)生計量誤差。

運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作

（1）在安裝接線后正式投入運(yùn)行前應(yīng)再次檢查安裝、接線是否正確。

（2）將傳感器前閥門打開，傳感器后閥門關(guān)閉，讓傳感器內(nèi)充滿被測介質(zhì)。

（3）用萬用表檢查以下幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：

   （A）勵磁線圈端子X、Y與外殼之間的電阻值應(yīng)為無窮大。

   （B）接線盒內(nèi)端子C與傳感器外殼、前后管道應(yīng)為同點(diǎn)位，即電阻值為零。

   （C）把萬用表定為*1kΩ檔測量信號端子A和B分別與C端子間電阻值約為3~10kΩ而且有充放電現(xiàn)象。

（4）將轉(zhuǎn)換器接通電源。

（5）用萬用表直流電壓檔2.5V或10V檔，測量勵磁線圈X、Y端子時，萬用表指針出現(xiàn)低頻擺動現(xiàn)象，說明流量計勵磁系統(tǒng)正常。

（6）準(zhǔn)備工作完畢后，先打開傳感器上游閥門，再緩緩打開下游閥門，觀察轉(zhuǎn)換器時流量顯示應(yīng)向達(dá)的方向變化，說明信號線接線方向正確。否則，應(yīng)切斷電源，將信號線A與B接線位置互換。

（7）打開傳感器前后閥門，排液數(shù)分鐘，排除管內(nèi)氣體。

（8）關(guān)閉傳感器下游閥門，再關(guān)上上游閥門，使傳感器內(nèi)充滿被測介質(zhì)，然后進(jìn)行配套調(diào)整，傳感器與轉(zhuǎn)換器配套零點(diǎn)調(diào)整和儀表系數(shù)設(shè)定請?jiān)旈嗈D(zhuǎn)換器說明書。