ZEF电磁流量计

ZEF电磁流量计工作原理传感器是利用法拉第电磁感应定律制成的，当导电液体沿测量管在交变磁场中作与磁力线垂直方向运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，在与测量管轴线和磁力线相互垂直的管壁上安装了一对电极，该电极把产生的感应电势检出。此感应电势与流量成正比，测出该感应电势就可导出通过传感器的流量,如图(5.1)所示。此流量信号(感应电势)输入转换器经放大转换成与流量信号成正比的标准直流电流信号0～10mA或(4-20)mA和O-10kHz频率输出，由此实现流量测量。

流量方程式  

结构

传感器主要有测量管、励磁系统、电极、外壳和接线盒等组成。如图所示。

测量管：测量管处于整个传感器的中心位置，被测流体从测量管通过。测量管由不导磁的耐酸不锈钢管与法兰焊接而成，内衬绝缘衬里。

励磁系统：励磁系统的作用是产生一个工作磁场，它由励磁线圈和磁轭等组成。

电极：电极与被测介质接触，检出流量信号，因此电极材料应根据被测介质腐蚀性能选用合适材料。

外壳：外壳起支撑、保护、密封作用。

接线盒：接线盒位于传感器的顶部，接线盒内有接线板起传感器和转换器相互连线作用。

1法兰2接线盒3外壳4磁轭 5励磁线圈6电极7接地螺栓 8绝缘衬里9测量管10底座

安装和使用

1、安装

安装环境的选择

(1)应尽量远离具有强电磁场的设备。如大电机、大变压器等。

(2)安装场所不应有强烈震动，环境温度变化不大。

(3)ZEF电磁流量计便于安装、维修的场所。

2、安装位置的选择

(1)传感器上流向标志与管道内被测介质流动的方向必须一致。

(2)安装位置必须保正测量管内始终充满被测介质。

(3)选择流体流动脉冲较小的地方，即应远离泵和局部阻力件(阀门、弯头等)。

(4)测量双相流体时，应选择不易引起相分离的地点。

(5)应尽量避免安装在管内呈现负压的地方。

(6)当被测介质容易使电极、测量管内壁产生粘附、结垢时，建议测量管内流速不低于2m/s，此时可采用比工艺管径略小的渐缩管。为在工艺管道不中断流量情况下清洗电极和测量管，传感器可采用并联安装，并带清洗口。

(7)当被测介质容易使衬里磨损时，建议测量管内流速不高于3 m/s,此时可采用比工艺管径略大的直管段，直管段前加渐扩管。

3、上游直管段要求

传感器对上游直管段要求见表2，传感器对下游没有直管段要求，下游非直管段不会影响流量计的测量精度。当上游和下游直管段通径与传感器通径不一致时应安装渐扩管或渐缩管，其圆锥角应小于15°(优先选取7～8°)然后与管道相连。

表2传感器上游侧最小直管段要求

注：L为传感器公称通径的倍数，D为传感器公称通径。

4、水平安装

传感器水平安装时应取两电极为水平位置，这样一旦介质中含有气泡或者沉淀物质时，气泡不会吸附在电极附近造成转换器输人端开路，沉淀物也不会复盖电极造成零漂等现象。如图(6.1)

图传感器水平安装时电极位置图

为保证传感器测量管内始终充满被测介质，传感器位置应略低于管道的高度，或者使传感器具有一定的正压。

5、垂直安装

对液固两相介质垂直安装较为合理，一则可以防止被测介质相分离，二则可以使传感器内测量管四周的衬里磨损比较均匀。在垂直安装时，介质流动方向应该自下而上，这样才能确保传感器内测量管始终充满被测介质。

6、传感器在管线上的安装

（1）安装现场与位置按需要进行，但是电极轴线应尽量近似水平(电极轴线与水平面的锐角不能超过于45°)，以避免气泡覆盖电极而出现输出晃动。

（2）测量管必须*充满被测介质。

（3）注意流动方向。

（4）流量计直管段必须保证上游段10D，下游段5D(D为管道内径)。

（5）漩涡状或螺旋状的流体，要求增加上、下游直管段或安装流体直管段。

（6）在流量计附近，应避免强电磁场。

（7）对磨损性介质，最好垂直安装。

（8）不同液体的混合介质，在混合点的上游或者适当距离的下游，最小30D安装流量计。

（9）注意以下情况：

   a.避免由附带气体引起的测量误差以及由真空引起的对非粘合性PTFE和橡胶衬里的损害。

   b.开口排放的管道，应将流量计安装在低段。

   c.对管道落差超过5m的地方，应在流量计下游安装空气阀(真空)。

   d.对于长管线，一般在流量计下游安装控制阀。

   e.不能在泵抽吸侧安装流量计。

   f.不能安装在自由振动的管道上。

   g.传感器安装在地下。

7、在绝缘管道上的安装

传感器安装在绝缘管道上时，两端应安装金属短管或接地法兰如图4.5，然后用导线将传感器、金属短管或接地法兰连接一起接地。对于强腐蚀性介质不能使用金属短管或接地法兰时可在绝缘管道上打孔安装接地电极如图。

塑料管道或衬胶管道、金属短管

电缆的敷设

现场电缆的敷设有明敷设和暗敷设两种，采用哪一种要根据现场的具体情况而定。

为传感器和转换器之间的电气接线图，由图可知传感器与转换器之间有两根电缆。一根是转换器向传感器提供激磁电源的电源线，一根是传感器想转换器输出的信号线。电缆敷设和接线时必须注意一下几点：

信号线缆不应与大电流的动力线平行敷设。

传感器与转换器之间的电气连接必须按图1。

传感器与转换器之间的距离一般为100米之内。本厂产品出厂时共有15米信号电缆和15米励磁电缆，入长度不够时，请采用RVVP型双芯聚氯乙烯绝缘屏蔽护套线，规格为2*32/0.2电缆线外径为Φ8，或者在订货时向本厂著名，由本厂提供。

图1传感器和转换器之间的接线标示图

表3  传感器外形尺寸和安装尺寸

接地

传感产生的流量信号非常微弱，通常为微伏和毫伏级，因此防止外界电磁干扰的影响是用好流量计的一个重要要求。

传感器的接地要求有以下两个方面：

被测介质：传感器和转换器的接地端子和流量信号线的屏蔽层必须与被测介质相通。

接地：

A、以大地为零电位，减少外界干扰。一般情况下工艺管道都是金属管，本身都是接地的。但在外界电磁场干扰较大的情况下尤其是管道上杂散漏电流较大时，应另行设置接地装置，接地线采用总界面大于4mm²的多股铜线，但必须注意，传感器的接地线决不能接在电机或其他电力设备的公共地线上，以免漏电流的影响。接地电阻应小于10Ω。

B、当工艺管道为金属管道时，应保证前后管道与传感器外壳接触电阻几乎为零。

安装中的注意事项

（1）在搬运和吊装传感器时，应该将吊索套在传感器两端法兰旁颈部位置，切勿在测量管内插入管棒进行吊装以免损坏衬里。

（2）安装前，传感器内的电极用酒精棉花或清洁的细纱布自己擦除电极表面由于手摸原因造成的油脂性沾污物质。

（3）安装前用万用表检查以下几项技术指标：

（A）励磁线圈阻值：励磁线圈组织在20~80Ω范围内。即用万用表测量接线盒内X、Y间的阻值。如电阻值为无穷大或为零即出现断路或短路现象。

（B）电极阻值：信号端子A和B分别于对应电极导通。电阻值近似为零。

（C）绝缘电阻：励磁线圈，信号端子与外壳之间的电阻应为无穷大。即用万用表测量接线盒内X、Y、A、B分别于外壳之间应为不导通。

如出现异常现象请与本厂联系。

安装时密封垫圈的内径应与测量管衬里内径一致。必须保证接线盒内的干燥，否则仪表可能会产生计量误差。

运行前的准备工作

（1）在安装接线后正式投入运行前应再次检查安装、接线是否正确。

（2）将传感器前阀门打开，传感器后阀门关闭，让传感器内充满被测介质。

（3）用万用表检查以下几项技术指标：

   （A）励磁线圈端子X、Y与外壳之间的电阻值应为无穷大。

   （B）接线盒内端子C与传感器外壳、前后管道应为同点位，即电阻值为零。

   （C）把万用表定为*1kΩ档测量信号端子A和B分别与C端子间电阻值约为3~10kΩ而且有充放电现象。

（4）将转换器接通电源。

（5）用万用表直流电压档2.5V或10V档，测量励磁线圈X、Y端子时，万用表指针出现低频摆动现象，说明流量计励磁系统正常。

（6）准备工作完毕后，先打开传感器上游阀门，再缓缓打开下游阀门，观察转换器时流量显示应向达的方向变化，说明信号线接线方向正确。否则，应切断电源，将信号线A与B接线位置互换。

（7）打开传感器前后阀门，排液数分钟，排除管内气体。

（8）关闭传感器下游阀门，再关上上游阀门，使传感器内充满被测介质，然后进行配套调整，传感器与转换器配套零点调整和仪表系数设定请详阅转换器说明书。