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(jie)構

傳感器主要(yao)有測量管、勵(li)磁系統、電極、外殼(ke)和(he)接(jie)線(xian)盒等組成。如圖所示。

測(ce)量(liang)管(guan)：測(ce)量(liang)管(guan)處于整個(ge)傳感器的中心位置，被測(ce)流體(ti)從測(ce)量(liang)管(guan)通過(guo)。測(ce)量(liang)管(guan)由不導磁的耐酸不銹(xiu)鋼管(guan)與(yu)法蘭焊接而成，內(nei)襯(chen)絕緣襯(chen)里。

勵磁系統：勵磁系統的作(zuo)用(yong)是產生(sheng)一個工作(zuo)磁場(chang)，它由勵磁線圈和磁軛(e)等組成。

電極：電極與被測(ce)介質接(jie)觸，檢出流量信號，因此電極材(cai)料應(ying)根據被測(ce)介質腐蝕性(xing)能選用合適材(cai)料。

外殼：外殼起支撐、保護、密封作用。

接(jie)線盒：接(jie)線盒位于傳(chuan)感器(qi)的頂部(bu)，接(jie)線盒內有接(jie)線板起(qi)傳(chuan)感器(qi)和轉(zhuan)換器(qi)相互連線作用。

1法蘭(lan)2接線(xian)盒3外殼4磁軛 5勵磁線(xian)圈6電極7接地螺栓 8絕(jue)緣襯里(li)9測量管(guan)10底(di)座

安裝(zhuang)和使用

1、安裝(zhuang)

安裝環境的選擇

(1)應盡(jin)量遠離(li)具有(you)強電磁場(chang)的設備。如大(da)電機、大(da)變壓器(qi)等。

(2)安裝場所(suo)不(bu)應有強烈(lie)震(zhen)動，環境(jing)溫度(du)變化(hua)不(bu)大。

(3)ZEF電磁流量計便于安裝、維修的場所。

2、安裝位置(zhi)的選擇(ze)

(1)傳感器上流(liu)向標志與管道內(nei)被測介質流(liu)動(dong)的方向必須一(yi)致。

(2)安裝位置必須保(bao)正測(ce)量管內始終充滿被測(ce)介質(zhi)。

(3)選擇流(liu)體(ti)流(liu)動脈沖較小(xiao)的(de)地方，即(ji)應遠離泵和(he)局部阻力件(閥門、彎頭等)。

(4)測量雙相流體時，應選擇不易(yi)引起相分離的地點。

(5)應盡(jin)量避免安(an)裝在管內呈現(xian)負壓的地方。

(6)當被(bei)測介(jie)質容易使電(dian)極、測量(liang)管(guan)內壁產(chan)生(sheng)粘附、結(jie)垢(gou)時，建議測量(liang)管(guan)內流速不(bu)低于2m/s，此(ci)時可(ke)(ke)采用(yong)比工藝管(guan)徑略小的漸縮管(guan)。為(wei)在工藝管(guan)道不(bu)中斷流量(liang)情況下清(qing)洗電(dian)極和測量(liang)管(guan)，傳感器可(ke)(ke)采用(yong)并聯(lian)安裝(zhuang)，并帶清(qing)洗口。

(7)當被(bei)測介質容易使襯里磨損時，建議測量管內流(liu)速(su)不高于3 m/s,此時可采用比工藝管徑略大(da)的直(zhi)管段，直(zhi)管段前加漸擴管。

3、上游直管段要求

傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)對上(shang)游(you)直管(guan)(guan)段要求見表2，傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)對下(xia)游(you)沒(mei)有直管(guan)(guan)段要求，下(xia)游(you)非(fei)直管(guan)(guan)段不會影響流(liu)量計的測量精度。當上(shang)游(you)和(he)下(xia)游(you)直管(guan)(guan)段通徑與傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)通徑不一致時應(ying)安(an)裝漸擴管(guan)(guan)或漸縮管(guan)(guan)，其圓錐(zhui)角應(ying)小(xiao)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(chuan)感器公稱通徑的倍數(shu)，D為傳(chuan)感器公稱通徑。

4、水平安裝

傳感器水平安(an)裝時(shi)應取兩電(dian)(dian)極為水平位置(zhi)，這樣(yang)一旦(dan)介質中含有氣(qi)泡(pao)或者沉淀物(wu)質時(shi)，氣(qi)泡(pao)不會吸附在電(dian)(dian)極附近造成轉換(huan)器輸人端開(kai)路，沉淀物(wu)也不會復蓋電(dian)(dian)極造成零(ling)漂等現象。如圖(6.1)

圖傳感器水平安裝時電極位置圖

為(wei)保證(zheng)傳感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)管(guan)(guan)內始終充滿被測(ce)介質，傳感(gan)器(qi)位置應略低于管(guan)(guan)道(dao)的(de)高度，或(huo)者(zhe)使傳感(gan)器(qi)具有一定的(de)正(zheng)壓。

5、垂直安裝

對(dui)液固兩相介(jie)(jie)質垂直安(an)裝較為(wei)合理(li)，一則可(ke)以防止被測介(jie)(jie)質相分(fen)離，二則可以使傳(chuan)感器內(nei)測量管四(si)周的(de)襯里(li)磨(mo)損比較均勻。在垂直安(an)裝時，介質流動方向應該自下而(er)上，這樣才能確保傳(chuan)感器內(nei)測量管始終充滿被測介質。

6、傳感器在管(guan)線上(shang)的(de)安裝(zhuang)

（1）安裝(zhuang)現(xian)場與位置按需要進行，但是電極(ji)軸(zhou)線(xian)應盡(jin)量(liang)近(jin)似水(shui)平(電極(ji)軸(zhou)線(xian)與水(shui)平面的(de)銳(rui)角不能超過于45°)，以避免(mian)氣泡覆蓋電極(ji)而出現(xian)輸出晃動。

（2）測(ce)量管必須*充滿被測(ce)介(jie)質。

（3）注意流(liu)動(dong)方向。

（4）流(liu)量計直管段(duan)必須保證上游段(duan)10D，下游段(duan)5D(D為管道內徑(jing))。

（5）漩渦狀或(huo)螺旋狀的流體(ti)，要(yao)求增加上、下(xia)游直管(guan)段或(huo)安(an)裝流體(ti)直管(guan)段。

（6）在流量計附近，應(ying)避免(mian)強電磁(ci)場(chang)。

（7）對磨損性介(jie)質，最好垂直安裝。

（8）不同液體(ti)(ti)的混合介質，在(zai)混合點的上游(you)或者適當距離的下(xia)游(you)，最(zui)小30D安(an)裝流量計。

（9）注(zhu)意以(yi)下情況：

   a.避免(mian)由附帶氣(qi)體引(yin)(yin)起的測(ce)量(liang)誤差(cha)以(yi)及由真空引(yin)(yin)起的對非粘合(he)性PTFE和橡膠襯里的損害。

   b.開口排放的管道(dao)，應將流(liu)量計安裝在低段(duan)。

   c.對管(guan)道落差超過(guo)5m的地方(fang)，應在流量計下(xia)游安裝空(kong)氣閥(fa)(真(zhen)空(kong))。

   d.對(dui)于(yu)長管(guan)線，一般(ban)在流量(liang)計下游安裝(zhuang)控制閥(fa)。

   e.不(bu)能(neng)在泵抽吸側安(an)裝流(liu)量(liang)計。

   f.不能安裝在自由振動的管(guan)道上。

   g.傳感(gan)器安裝在地(di)下。

7、在絕緣(yuan)管道上的安裝(zhuang)

傳感器安裝在絕緣(yuan)(yuan)管(guan)道上時，兩端應安裝金屬(shu)(shu)短管(guan)或接(jie)地(di)(di)法(fa)蘭如圖(tu)4.5，然后用導線(xian)將傳感器、金屬(shu)(shu)短管(guan)或接(jie)地(di)(di)法(fa)蘭連接(jie)一起(qi)接(jie)地(di)(di)。對于(yu)強腐蝕性介質不(bu)能使用金屬(shu)(shu)短管(guan)或接(jie)地(di)(di)法(fa)蘭時可在絕緣(yuan)(yuan)管(guan)道上打孔安裝接(jie)地(di)(di)電極(ji)如圖(tu)。

塑(su)料管道(dao)或(huo)襯膠(jiao)管道(dao)、金屬短管

電(dian)纜的敷(fu)設

現場電(dian)纜(lan)的敷(fu)設有明敷(fu)設和暗(an)敷(fu)設兩種(zhong)，采用哪一種(zhong)要(yao)根據(ju)現場的具(ju)體情況而定。

為傳(chuan)感(gan)器(qi)和轉(zhuan)換器(qi)之(zhi)間的電(dian)氣接線(xian)圖(tu)，由圖(tu)可(ke)知傳(chuan)感(gan)器(qi)與轉(zhuan)換器(qi)之(zhi)間有兩根(gen)電(dian)纜。一(yi)根(gen)是轉(zhuan)換器(qi)向傳(chuan)感(gan)器(qi)提供激(ji)磁電(dian)源(yuan)的電(dian)源(yuan)線(xian)，一(yi)根(gen)是傳(chuan)感(gan)器(qi)想轉(zhuan)換器(qi)輸出的信(xin)號(hao)線(xian)。電(dian)纜敷設和接線(xian)時(shi)必須注意一(yi)下幾(ji)點：

信號(hao)線(xian)纜不應與大電(dian)流的動(dong)力線(xian)平行敷設。

傳感器與轉換器之間(jian)的電氣連接必須按圖1。

傳(chuan)感器(qi)與(yu)轉換器(qi)之(zhi)間的距離一般為100米(mi)之(zhi)內。本(ben)廠產品(pin)出(chu)廠時(shi)共有15米(mi)信號電纜(lan)和(he)15米(mi)勵磁(ci)電纜(lan)，入長度不夠時(shi)，請采用RVVP型雙芯聚氯乙烯絕(jue)緣屏(ping)蔽護套(tao)線，規格為2*32/0.2電纜(lan)線外(wai)徑為Φ8，或者在訂貨時(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3  傳感器外形(xing)尺(chi)寸和安裝尺(chi)寸

接(jie)地

傳感產生的流量(liang)信(xin)號非常微弱，通常為(wei)微伏和毫伏級，因此(ci)防止(zhi)外界電磁干擾的影響是用好(hao)流量(liang)計的一(yi)個(ge)重要要求。

傳感器的接地要(yao)求有(you)以下兩(liang)個(ge)方(fang)面(mian)：

被測(ce)介質：傳感(gan)器和轉換器的(de)接地端(duan)子和流量信(xin)號線的(de)屏蔽層必(bi)須(xu)與被測(ce)介質相通。

接地：

A、以(yi)大地(di)為零電(dian)位，減少外(wai)界(jie)(jie)干擾。一般情(qing)況(kuang)下工藝管(guan)(guan)道都是金(jin)屬管(guan)(guan)，本身(shen)都是接(jie)(jie)(jie)地(di)的(de)。但在外(wai)界(jie)(jie)電(dian)磁場干擾較(jiao)大的(de)情(qing)況(kuang)下尤其是管(guan)(guan)道上(shang)雜(za)散漏電(dian)流(liu)較(jiao)大時，應另行設置(zhi)接(jie)(jie)(jie)地(di)裝置(zhi)，接(jie)(jie)(jie)地(di)線(xian)采用總(zong)界(jie)(jie)面大于4mm2的(de)多股(gu)銅線(xian)，但必須注意，傳感器的(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)線(xian)決不能接(jie)(jie)(jie)在電(dian)機或其他電(dian)力設備的(de)公(gong)共地(di)線(xian)上(shang)，以(yi)免漏電(dian)流(liu)的(de)影響。接(jie)(jie)(jie)地(di)電(dian)阻應小于10Ω。

B、當工藝管道為金屬管道時，應保證前(qian)后(hou)管道與傳感器外(wai)殼(ke)接觸電阻幾乎(hu)為零。

安裝中的注意事(shi)項

（1）在搬(ban)運和吊(diao)裝(zhuang)傳感器(qi)時(shi)，應該將吊(diao)索套在傳感器(qi)兩(liang)端法蘭旁頸部位置，切勿在測量管內(nei)插入(ru)管棒進行吊(diao)裝(zhuang)以免損壞(huai)襯(chen)里(li)。

（2）安裝前，傳感器內(nei)的電(dian)極用酒精棉(mian)花或清(qing)潔的細紗布自己擦除電(dian)極表面由于手摸原因造成(cheng)的油脂性沾污物質。

（3）安裝前(qian)用(yong)(yong)萬用(yong)(yong)表檢(jian)查以下幾項技(ji)術指標：

（A）勵磁線圈阻值(zhi)：勵磁線圈組織(zhi)在20~80Ω范圍內(nei)。即用萬用表測量(liang)接線盒內(nei)X、Y間的阻值(zhi)。如(ru)電阻值(zhi)為(wei)無窮大或(huo)為(wei)零即出現斷(duan)路或(huo)短路現象。

（B）電(dian)極阻值(zhi)(zhi)：信號端子(zi)A和B分別于對應電(dian)極導通。電(dian)阻值(zhi)(zhi)近似為零。

（C）絕緣電阻：勵磁線(xian)圈(quan)，信(xin)號端(duan)子與外殼(ke)之間的(de)電阻應(ying)為(wei)無窮(qiong)大(da)。即(ji)用萬用表測量接線(xian)盒內(nei)X、Y、A、B分(fen)別于(yu)外殼(ke)之間應(ying)為(wei)不導通。

如出現(xian)異常現(xian)象請(qing)與本廠聯系。

安裝時密(mi)封墊圈的內徑(jing)(jing)應與(yu)測量管(guan)襯里(li)內徑(jing)(jing)一致。必須保證接(jie)線盒內的干燥，否則儀表可能會產生計量誤差。

運行前的準備工作

（1）在安裝(zhuang)接(jie)線后(hou)正(zheng)式投入運行前應再次檢(jian)查安裝(zhuang)、接(jie)線是否正(zheng)確。

（2）將(jiang)傳(chuan)感器(qi)前(qian)閥門(men)打開，傳(chuan)感器(qi)后(hou)閥門(men)關閉，讓傳(chuan)感器(qi)內充(chong)滿被測介質。

（3）用萬用表檢查以(yi)下幾項技術指標：

   （A）勵(li)磁線圈端子(zi)X、Y與外殼(ke)之間的(de)電阻值應(ying)為無(wu)窮大。

   （B）接(jie)線盒內端子C與傳感器外(wai)殼、前后管道應為同點位(wei)，即電阻值為零。

   （C）把(ba)萬用表(biao)定為(wei)*1kΩ檔測量信號端(duan)子A和B分別與C端(duan)子間電阻值約為(wei)3~10kΩ而且有充放電現(xian)象。

（4）將轉換(huan)器接通(tong)電源。

（5）用(yong)萬用(yong)表直(zhi)流電壓檔(dang)2.5V或10V檔(dang)，測量(liang)勵磁線圈(quan)X、Y端(duan)子(zi)時，萬用(yong)表指針(zhen)出(chu)現低頻(pin)擺動現象，說明流量(liang)計勵磁系統正(zheng)常。

（6）準備工作(zuo)完畢后，先打開傳感器上游閥門(men)，再(zai)緩(huan)緩(huan)打開下(xia)游閥門(men)，觀(guan)察轉換(huan)器時流量顯示應向達的方向變(bian)化，說明信號線接線方向正(zheng)確。否(fou)則，應切斷(duan)電源，將信號線A與B接線位置互換(huan)。

（7）打(da)開傳(chuan)感器前(qian)后閥門(men)，排(pai)(pai)液數分鐘，排(pai)(pai)除(chu)管內氣體。

（8）關閉傳感(gan)器(qi)(qi)下游閥(fa)門，再關上上游閥(fa)門，使傳感(gan)器(qi)(qi)內充滿被測介(jie)質，然后進行配(pei)套(tao)調(diao)整(zheng)，傳感(gan)器(qi)(qi)與轉換(huan)器(qi)(qi)配(pei)套(tao)零點調(diao)整(zheng)和儀表系數設定請詳閱(yue)轉換(huan)器(qi)(qi)說明書。