ZEF電磁流量計工作原理傳感器是利用法拉第電磁感應定律制成的，當導電液體沿測量管在交變磁場中作與磁力線垂直方向運動時，導電液體切割磁力線產生感應電勢，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，該電極把產生的感應電勢檢出。此感應電勢與流量成正比，測出該感應電勢就可導出通過傳感器的流量,如圖(5.1)所示。此流量信號(感應電勢)輸入轉換器經放大轉換成與流量信號成正比的標準直流電流信號0～10mA或(4-20)mA和O-10kHz頻率輸出，由此實現流量測量。

流量方程式  

結構

傳感(gan)器主要有測(ce)量管、勵磁系統、電極、外殼(ke)和接線盒等組成(cheng)。如圖所示。

測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)管(guan)(guan)(guan)：測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)管(guan)(guan)(guan)處(chu)于整個傳感器的(de)中心位(wei)置，被測(ce)(ce)(ce)(ce)流體從測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)管(guan)(guan)(guan)通過。測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)管(guan)(guan)(guan)由不(bu)導(dao)磁的(de)耐(nai)酸不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)與法蘭焊(han)接而成，內襯絕緣襯里。

勵(li)磁(ci)系統：勵(li)磁(ci)系統的(de)作用是產(chan)生(sheng)一個工(gong)作磁(ci)場(chang)，它由勵(li)磁(ci)線圈(quan)和磁(ci)軛(e)等組成。

電極：電極與被(bei)測介(jie)質接觸，檢(jian)出流量信號，因此(ci)電極材料應(ying)根據被(bei)測介(jie)質腐(fu)蝕(shi)性能(neng)選用(yong)合(he)適材料。

外殼(ke)：外殼(ke)起支(zhi)撐、保護、密封作用。

接(jie)線盒：接(jie)線盒位于傳感器的(de)頂部，接(jie)線盒內有接(jie)線板起傳感器和轉換(huan)器相互連線作用。

1法蘭2接線盒3外殼4磁(ci)軛 5勵磁(ci)線圈6電極7接(jie)地螺栓 8絕緣襯(chen)里(li)9測量管10底座

安裝和使(shi)用

1、安(an)裝(zhuang)

安裝環境(jing)的選擇

(1)應(ying)盡量遠離具有強電磁場的設備。如大(da)電機、大(da)變壓器等(deng)。

(2)安裝場所不(bu)應有(you)強(qiang)烈震動，環(huan)境溫(wen)度(du)變化不(bu)大。

(3)ZEF電磁流量計便于安裝、維修的場所。

2、安裝位置的選(xuan)擇

(1)傳感器上流向標志(zhi)與管道內(nei)被測介(jie)質(zhi)流動的方向必須一(yi)致(zhi)。

(2)安裝位置必須保正(zheng)測量(liang)管內始(shi)終(zhong)充滿被測介質(zhi)。

(3)選擇流(liu)體流(liu)動脈沖較小(xiao)的地方，即應(ying)遠(yuan)離(li)泵(beng)和(he)局部阻(zu)力件(閥門、彎頭等)。

(4)測量雙相流體時，應選擇不易引起相分離的地點。

(5)應盡(jin)量避(bi)免安(an)裝在管內(nei)呈現負壓(ya)的地(di)方。

(6)當(dang)被測(ce)介質(zhi)容(rong)易使電極(ji)、測(ce)量(liang)(liang)管內壁產生(sheng)粘(zhan)附(fu)、結垢時(shi)，建議測(ce)量(liang)(liang)管內流速不低于2m/s，此時(shi)可采(cai)用比工藝管徑(jing)略(lve)小的(de)漸(jian)縮管。為在(zai)工藝管道(dao)不中斷流量(liang)(liang)情況下清(qing)洗電極(ji)和測(ce)量(liang)(liang)管，傳感(gan)器可采(cai)用并聯安裝，并帶清(qing)洗口。

(7)當被(bei)測介質(zhi)容易使(shi)襯(chen)里(li)磨損時(shi)，建議測量管內流(liu)速不高于3 m/s,此(ci)時(shi)可(ke)采用比工藝(yi)管徑略大的直(zhi)管段，直(zhi)管段前加漸擴管。

3、上游(you)直管(guan)段要(yao)求(qiu)

傳(chuan)感(gan)器(qi)對上(shang)游(you)直管(guan)(guan)段要(yao)求見表2，傳(chuan)感(gan)器(qi)對下游(you)沒有直管(guan)(guan)段要(yao)求，下游(you)非直管(guan)(guan)段不會影響流量計的測量精(jing)度。當(dang)上(shang)游(you)和下游(you)直管(guan)(guan)段通(tong)徑(jing)與傳(chuan)感(gan)器(qi)通(tong)徑(jing)不一(yi)致時應安裝漸擴管(guan)(guan)或(huo)漸縮管(guan)(guan)，其圓錐角應小于15°(優先選取7～8°)然后與管(guan)(guan)道相連。

表2傳感器上游側最小直管段要求

注：L為傳感(gan)器公稱(cheng)通徑(jing)的(de)倍數，D為傳感(gan)器公稱(cheng)通徑(jing)。

4、水平(ping)安裝

傳感器(qi)水平(ping)安裝時應取(qu)兩電(dian)極為水平(ping)位置，這樣一旦介質中含有(you)氣泡(pao)或者沉(chen)淀物質時，氣泡(pao)不(bu)會(hui)吸附在電(dian)極附近造成轉(zhuan)換器(qi)輸人端開(kai)路，沉(chen)淀物也(ye)不(bu)會(hui)復(fu)蓋電(dian)極造成零(ling)漂(piao)等現象(xiang)。如圖(6.1)

圖傳感器水平安裝時電極位置圖

為保證傳(chuan)感器(qi)(qi)測量(liang)管內始(shi)終充滿被測介質，傳(chuan)感器(qi)(qi)位(wei)置應略(lve)低于(yu)管道(dao)的高度，或者使傳(chuan)感器(qi)(qi)具(ju)有一(yi)定的正壓。

5、垂直安裝

對(dui)液固兩相介(jie)質垂直(zhi)安裝(zhuang)較為合理，一則可(ke)以(yi)防止(zhi)被測介(jie)質相分離，二則(ze)可以使傳感器內測量管四周的襯(chen)里(li)磨損比較均勻。在垂直安裝時，介(jie)(jie)質流動方向(xiang)應該自下而上，這(zhe)樣才能確保傳感器內測量管始終充滿被(bei)測介(jie)(jie)質。

6、傳感(gan)器在管線(xian)上(shang)的安(an)裝(zhuang)

（1）安裝現(xian)場(chang)與位置按(an)需要進行，但是(shi)電極軸線(xian)應盡量近似水平(電極軸線(xian)與水平面的銳(rui)角不能超過于45°)，以避免氣泡覆蓋電極而(er)出現(xian)輸出晃(huang)動(dong)。

（2）測量管必須*充滿(man)被測介質(zhi)。

（3）注意流動(dong)方向。

（4）流量(liang)計直管段必須保(bao)證上游段10D，下游段5D(D為管道內徑)。

（5）漩渦狀(zhuang)或螺旋狀(zhuang)的流體(ti)，要求增加上(shang)、下游(you)直管(guan)段或安(an)裝流體(ti)直管(guan)段。

（6）在流量計附近，應避免強電磁場。

（7）對磨損性介質，最(zui)好垂(chui)直安裝。

（8）不(bu)同液體(ti)的混(hun)合介質，在混(hun)合點的上游(you)或者適當距離的下游(you)，最小30D安(an)裝流量計。

（9）注意以(yi)下情況(kuang)：

   a.避免由附帶氣體(ti)引起的測量誤(wu)差以及由真(zhen)空引起的對非粘(zhan)合性PTFE和橡膠襯里的損害。

   b.開口排放(fang)的管道，應將(jiang)流量(liang)計安裝在(zai)低段。

   c.對管道落差超(chao)過5m的地(di)方，應(ying)在流量(liang)計下游安裝空(kong)氣(qi)閥(真空(kong))。

   d.對于長(chang)管(guan)線，一般(ban)在(zai)流(liu)量計(ji)下游安裝控制閥。

   e.不能在泵抽(chou)吸側安裝流量計。

   f.不能安(an)裝在自由振動的管道上。

   g.傳感器安裝在地下(xia)。

7、在絕(jue)緣管道上的安裝

傳感器安裝(zhuang)在絕緣(yuan)管道(dao)上時，兩端(duan)應安裝(zhuang)金(jin)(jin)屬短管或(huo)接(jie)(jie)地法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)如圖4.5，然后用導線(xian)將(jiang)傳感器、金(jin)(jin)屬短管或(huo)接(jie)(jie)地法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)連接(jie)(jie)一起接(jie)(jie)地。對(dui)于強腐蝕(shi)性介質不能(neng)使用金(jin)(jin)屬短管或(huo)接(jie)(jie)地法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)時可(ke)在絕緣(yuan)管道(dao)上打(da)孔安裝(zhuang)接(jie)(jie)地電極如圖。

塑(su)料管道或襯膠(jiao)管道、金屬短管

電纜的敷(fu)設

現場電纜的敷設(she)有明敷設(she)和暗(an)敷設(she)兩種，采(cai)用哪一種要根據現場的具體(ti)情況而定。

為傳感器和轉換(huan)(huan)器之間(jian)的電氣接線(xian)圖(tu)，由圖(tu)可知傳感器與(yu)轉換(huan)(huan)器之間(jian)有兩根(gen)電纜(lan)。一(yi)根(gen)是(shi)轉換(huan)(huan)器向傳感器提供激(ji)磁電源的電源線(xian)，一(yi)根(gen)是(shi)傳感器想轉換(huan)(huan)器輸出的信(xin)號線(xian)。電纜(lan)敷設和接線(xian)時必(bi)須注意一(yi)下(xia)幾點(dian)：

信號線纜(lan)不(bu)應與大電(dian)流的動(dong)力線平行敷設。

傳感(gan)器與(yu)轉換器之間的(de)電氣連接必須按圖1。

傳(chuan)感器與轉換器之(zhi)間的距離一般為100米之(zhi)內。本(ben)廠產品出廠時(shi)共有15米信號電纜和15米勵磁(ci)電纜，入長度(du)不夠時(shi)，請采用RVVP型雙芯聚氯(lv)乙烯絕緣屏(ping)蔽護套(tao)線，規格為2*32/0.2電纜線外徑為Φ8，或(huo)者在訂貨時(shi)向本(ben)廠著名，由本(ben)廠提供。

圖1傳感器和轉換器之間的接線標示圖

表(biao)3  傳(chuan)感器外形尺寸和安裝尺寸

接地

傳感(gan)產(chan)生的流(liu)量信(xin)號非常(chang)微弱(ruo)，通常(chang)為(wei)微伏(fu)和(he)毫伏(fu)級，因(yin)此防止外界電磁干擾的影響是用(yong)好(hao)流(liu)量計的一個重要(yao)要(yao)求(qiu)。

傳感器的接地要求有以(yi)下兩個方面：

被(bei)測介質(zhi)：傳感器和轉換(huan)器的接地端子和流量信號線的屏蔽層必須與(yu)被(bei)測介質(zhi)相(xiang)通。

接地：

A、以(yi)大地(di)為零電(dian)位，減少外界干擾。一般情況下(xia)(xia)工藝(yi)管(guan)道都是金屬管(guan)，本身(shen)都是接(jie)地(di)的(de)。但在(zai)外界電(dian)磁場(chang)干擾較大的(de)情況下(xia)(xia)尤其(qi)是管(guan)道上雜散漏電(dian)流較大時，應另行(xing)設置(zhi)接(jie)地(di)裝置(zhi)，接(jie)地(di)線(xian)采(cai)用總界面大于4mm2的(de)多股銅線(xian)，但必須注意，傳(chuan)感器的(de)接(jie)地(di)線(xian)決不能接(jie)在(zai)電(dian)機(ji)或其(qi)他電(dian)力設備(bei)的(de)公共(gong)地(di)線(xian)上，以(yi)免漏電(dian)流的(de)影響。接(jie)地(di)電(dian)阻應小(xiao)于10Ω。

B、當工藝管(guan)道(dao)為金(jin)屬管(guan)道(dao)時(shi)，應保證前后管(guan)道(dao)與傳感器外(wai)殼接觸(chu)電阻幾乎(hu)為零。

安裝中的(de)注(zhu)意事(shi)項

（1）在搬(ban)運和(he)吊裝傳感器(qi)時，應該(gai)將吊索(suo)套在傳感器(qi)兩端法蘭旁頸部位(wei)置，切勿在測量管內插入管棒(bang)進行吊裝以免損壞(huai)襯里。

（2）安裝前，傳感器內的電(dian)極用(yong)酒(jiu)精棉花或清潔的細(xi)紗布自己擦除電(dian)極表面(mian)由(you)于手摸原因造成(cheng)的油(you)脂性沾污物質(zhi)。

（3）安裝前用萬用表(biao)檢(jian)查以下幾項技術指標：

（A）勵磁(ci)線圈(quan)阻值：勵磁(ci)線圈(quan)組織在20~80Ω范圍內。即用萬用表測量接線盒(he)內X、Y間的阻值。如(ru)電阻值為無(wu)窮大或(huo)為零即出現斷路或(huo)短路現象。

（B）電極阻值：信號端子(zi)A和B分別于對應電極導通。電阻值近似為零(ling)。

（C）絕緣電阻(zu)：勵(li)磁(ci)線(xian)圈，信(xin)號端子與(yu)外殼(ke)之間(jian)的電阻(zu)應為(wei)無窮(qiong)大(da)。即(ji)用萬用表測量接線(xian)盒內X、Y、A、B分(fen)別于外殼(ke)之間(jian)應為(wei)不導通。

如(ru)出現(xian)異常現(xian)象請與本(ben)廠聯系。

安裝時密封墊圈的(de)(de)內(nei)(nei)徑應(ying)與測量(liang)管襯里內(nei)(nei)徑一(yi)致。必須保證接線盒內(nei)(nei)的(de)(de)干燥，否則儀表可能會產(chan)生計量(liang)誤差。

運行(xing)前的(de)準備(bei)工作

（1）在安裝接線(xian)后正式投入運行前應再次檢查安裝、接線(xian)是否正確。

（2）將傳感器前閥門打開，傳感器后閥門關閉，讓傳感器內充滿(man)被測介質。

（3）用萬用表檢(jian)查以下(xia)幾項技(ji)術指(zhi)標：

   （A）勵磁(ci)線(xian)圈端子(zi)X、Y與外(wai)殼(ke)之間的電阻值應為無窮大。

   （B）接線盒內端子C與(yu)傳感器外殼(ke)、前后管道應(ying)為同點位，即電阻值為零。

   （C）把萬(wan)用表定為(wei)*1kΩ檔測量信(xin)號端(duan)子A和(he)B分別與C端(duan)子間電(dian)(dian)阻值約(yue)為(wei)3~10kΩ而且有充(chong)放電(dian)(dian)現象。

（4）將轉換器接通電(dian)源。

（5）用(yong)萬用(yong)表直流(liu)電壓(ya)檔2.5V或(huo)10V檔，測量(liang)勵磁(ci)線圈X、Y端(duan)子時(shi)，萬用(yong)表指針(zhen)出現低頻擺(bai)動(dong)現象，說(shuo)明流(liu)量(liang)計(ji)勵磁(ci)系統正常。

（6）準備工作完(wan)畢后(hou)，先打(da)開傳感器上(shang)游閥門，再緩(huan)緩(huan)打(da)開下(xia)游閥門，觀察(cha)轉換(huan)器時(shi)流量顯示應向達的(de)方向變化，說明信號線接線方向正確。否則，應切斷電(dian)源，將信號線A與B接線位(wei)置互換(huan)。

（7）打開傳感器前后閥門(men)，排(pai)液(ye)數分鐘，排(pai)除管(guan)內氣(qi)體(ti)。

（8）關(guan)閉傳感器(qi)(qi)下(xia)游閥門(men)(men)，再關(guan)上(shang)上(shang)游閥門(men)(men)，使傳感器(qi)(qi)內充(chong)滿被(bei)測介質(zhi)，然(ran)后進行配套調整，傳感器(qi)(qi)與轉換器(qi)(qi)配套零點調整和儀表系數設定請詳(xiang)閱轉換器(qi)(qi)說明書。