E—mag E型电磁流量计使用说明书A 流量计与传感器1 产品功能用途产品特点电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计。

本产品系采用当代电磁流量计最新技术制造,具有下列特点:a) 测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;b) 测量管内无阻碍流动部件,无压损,直管段要求较低;c) 系列公称通径DN3～DN3000。

传感器衬里和电极材料有多种选择;d) 转换器采用新颖励磁方式,功耗低、零点稳定、精确度高。

流量范围度可达1500：1；e) 转换器可与传感器组成一体型或分离型；f) 转换器采用16位高性能微处理器，2×16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；g) 流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示正、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；h) 转换器采用表面安装技术（SMT），具有自检和自诊断功能；i）橡胶和聚氨酯衬里传感器为本质沉浸结构；j) 防爆型仪表可用于相应的防爆场所。

主要用途E-mag E电磁流量计用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,适用于化工、电力、矿冶、给排水、造纸、医药、食品等部门。

2 产品形式和组成组成电磁流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器两大部分组成。

产品形式(图1)E-mag E电磁流量计的传感器衬里和电极有多种材料供用户选择。

转换器以操作键形式区分有按键和磁键两种形式。

转换器同传感器可组成一体型流量计或分离型流量计。

一体型流量计公称通径仅限于图1 产品组成形式编码与铭牌(图2)E-mag E型电磁流量计有多项选择内容,为便于用户选型订货和工厂生产管理.采用数字编码来表示产品全部要素,铭牌中的编码,见首页"E-mag E 型电磁流量计选型编码表"。

由于转换器是根据配套传感器进行最终调试，请务必保持转换器标牌中的编码编号与整机铭牌中编码编号的一致。

流量计所附铭牌上载明了编码主要参数，流量计的实际工作温度和压力严禁超出规定值。

图2 铭牌外形及安装尺寸转换器外形及安装尺寸(见图3)图3 E-mag E 分离型转换器外形图传感器和一体型外形及安装尺寸(见图4～图7)图5 DN15～DN150,、传感器和一体型外形图图6 DN200～DN600,、传感器和一体型外形图图7 DN700～DN3000,、传感器外形图3. 工作原理与结构特征工作原理电磁流量计测量原理基于法拉第电磁感应定律(图8)。

传感器的测量管,是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管,其直径为D。

两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。

励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。

此时，如果具有一定电导率的流体以平均流速V流经测量管，将切割磁力线感应出电动势E。

电动势E正比于磁通量密度B、测量管内径D与平均流速V的乘积，电动势E（流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。

转换器将流量信号放大处理后,可显示流量、总量，并能输出脉冲、模拟电流等信号。

传感器结构(图9)E-mag E电磁流量计结构紧凑,连接尺寸短,其衬里和电极材料适用于多种液体和浆液。

由于采用方波脉冲励磁，因此整机功耗低、零点稳定、具有高可靠性。

传感器主要组成部分是测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭、壳体；分离型流量计的传感器另有单独接线盒。

橡胶和聚氨酯衬里传感器为本质沉浸结构。

如果传感器沉浸水下或安装在易受水淹的场所，在现场接线完毕确认无误后，接线盒内需用封胶填塞，应按随机的封胶使用说明进行封灌。

图8 工作原理图9 传感器结构示意4.主要技术数据转换器技术数据5 安装流量计的设计、试验和供电均有安全规定,用户必须严格遵守本说明书的有关条款,以确保流量计的安全操作及运行。

安全措施为保障人身及设备的安全,须遵守以下条款:a) 在选择位置和安装流量计之前,必须阅读本说明书有关部分,同时要考虑流量计、相关设备和机身环境的安全要求;b) 应由具有一定仪表知识的人员进行仪表的安装和维修;c) 正确安装流量计的传感器及配管,保证密封安全可靠,流体压力不得超过铭牌上规定的最高工作压力;d) 采取一定措施,防止触电事故;e) 流量计的吊装设备应符合安全规定。

安装前的检查a) 检查法兰、衬里、壳体和出线套有无损伤;b) 打开盒盖,检查接线和印刷电路板有无松动或损坏；c) 检查铭牌中型号编码与订货编码是否相符。

图12 流量计在管线上的安装方位a) 流量计可自动检测正反流向。

由于制造厂将仪表壳体上流向箭头规定为正流向。

因此安装仪表时,应使流向箭头同现场实际正流向保持一致。

对分离型仪表,交换转换器或传感器一端的CD1和CD2端子上的连线, 相当于切换流向(图12①)。

b) 为确保测量精确度,应保证传感器上游侧至少应有5倍管径长度的直管段。

诸如锥管、孔板、阀门等设备,在它们距传感器5倍管径以上距离时,其影响可忽略不计。

传感器下游侧应不少于2倍管径长度的直管段(图12①)。

c) 为可靠测量,重要的是电极应当完全浸没在被测流体中,传感器可以安装在任何方位(水平、垂直、倾斜),只要通过电极的连线基本处于水平位置即可(与水平线夹角一般<10°,（图12②）,为了进一步减小夹带气泡对测量的影响,可以适当提高工作压力(图12③、⑥)。

d) 为使传感器测量导管内始终充满流体,传感器可安装在U型管道最低部位(图12③);e) 如果水平安装,转换器箱体(或接线盒)应处于图12①所示的水平位置;f) 如垂直或倾斜安装,流体应自下向上流动,同时应选择便于仪表接线操作和读数的位置(图12④、⑤)。

g) 应避免管道内产生负压,损坏衬里(图12⑥、⑦、⑧)。

安装场所选择(图13)如果安装地点易受阳光曝晒, 应当增加遮蔽设施。

仪表应避免强烈振动和过大的温度变化,同时要防止腐蚀性液体的滴漏对仪表造成损害。

仪表安装场所的磁场强度应小于400A/m。

图13 安装场所选择传感器(含一体型)与管道的连接要求首先要注意传感器本身不能作为荷重支撑点,它不能支撑毗连的工作管道,应由夹持它的管道承重(图14①)。

同时,传感器安装时应当使其不受过大的拉紧应力, 应考虑消除毗连管道因热膨胀产生的应力影响。

安装传感器时,应保证测量管与工艺管道同轴。

DN≤50的传感器,其轴线偏离不超过,DN65～DN300的传感器不得超过2mm, DN≥350的传感器不得超过4mm;法兰之间加装的法兰垫圈,应有良好的耐腐蚀性能,该垫圈不得伸入管道内部(图14②);紧固仪表的螺栓、螺母,其螺纹应完整无损,润滑良好。

应依据法兰尺寸、力矩大小采用力矩扳手紧固螺栓。

在传感器邻近管道进行焊或为焰切割时,要采取隔离措施,防止衬里受热(图14③)。

图14 连接注意事项图15 特殊法兰特殊法兰a) 进口保护法兰如果被测流体具有强磨蚀性,传感器进口端应加装进口保护法兰,其唇沿伸入传感器内孔,用以减少衬里磨损(图15①);b) 接地法兰对不导电管道,为使仪表取得流体电位(零电位),须将接地法兰加装在传感器法兰与管道法兰之间(图15②)。

与金属管道的连接、连线和接地流量信号是以介质为参考点(0V)的差动信号, 传感器内部已将信号参考点(0V)与金属测量管连通。

一般通过管道法兰与仪表法兰的连接螺栓虽然能使流量计取得介质电位(0V),但正规的方法是加装电气连线, 如图16①,确保以介质为0V的流量信号可靠输出。

传感器还应加接地线,如图16①,接地电阻应小于10Ω。

与不导电管道的连接、连线和接地与不导电管道(如塑料管道、带衬里的金属管道)的连接时,按图16②、③实施。

与阴极保护管道的连接、连线和接地(图16④)如果安装传感器的系统采用了阴极保护,或在流程中采用了电解工艺,则要采取一定措施,以保证:a) 工频电流不得流经传感器中的液体;b) 流经传感器本体的任何工频电流不得超过10A(有效值)。

采用阴极保护的管网,因其系统电位不全为地电位,将产生干扰电势。

要排除这类电气干扰,可如图加旁路连线,并用绝缘套管及绝缘垫圈确保螺栓与法兰间的绝缘。

另外旁路连接线具有足够载流容量,以旁路阴极保护电流。

同时要确保一侧仪表法兰牢固地接至相应接地点上。

图16 传感器与管道的连接、电器连线和地线B 转换器6 转换器结构因转换器同传感器组合有一体和分离两种形式，故转换器有两种结构形式：一体型流量计转换器和分离型流量计转换器（图17）。

转换器本身按其操作和显示方式，又有按键型、磁键型和无显示三种形式。

按键型转换器用四个薄膜按键配合3行LCD宽视角、宽温、带背光显示,可在现场设定(编程)选择全部参数;磁键型转换器用二个磁按键配合2行LCD宽视角、宽温、带背光显示,可在现场选择观察测量参数,但不能设定(编程)参数。

三种转换器均可利微型计算机分离安装（墙或盘装）。

转换器主要有三块电路板组件：主板、显示板、副板。

主板实现测量和输入输出功能。

显示板实现流量计的测量显示和参数设定功能（即流量计的编程）。

副板实现某些特殊功能要求（如：RS232、HART等）。

在现场用预先调整好的电路板进行更换时，基本无精确度损失。

转换器所有电路均采用SMT表面安装形式，故用户不具备现场维修能力，并且各板均要求采取静电防护，所以也不允许用户现场拆开转换器。

7 转换器工作原理（图19）转换器采用新颖励磁方式，使得流量计具有优越的零点稳定性和测量精确度。

转换器向传感器提供精确的、频率可变的、双向恒流驱动电流，以驱动传感器励磁线圈。

本身工作频率由单片机控制，不受电源频率变化的影响。

励磁电路在磁场的反向时由能量恢复系统提供一个高的反向电压，加速克服反向时的磁场阻力，降低功耗。

流经流量计的流量在传感器电极上产生一个微弱的差分信号，输入至转换器的测量系统。

经高输入阻抗放大器放大、滤波和自动零点调整及增益控制后，再经高性能、高精度SVFC转换，将模拟信号转换为数字量。

单片机计算机将数字信号采样后，计算出流速以及期望得到的各测量值、模拟输出、脉冲输出值等。

LCD液晶显示器显示各测量值。

按键型采用微型计算机编程菜单结构和操作方法同磁键型和无显示型(磁键型和无显示型仅能采用微型计算机编程),见《E-mag E 型电磁流量计使用说明书 数字通讯分册》。

按键型采用按键编程按键型编程的菜单结构（图20）工作参数采用树形菜单结构， 其工作参数按显示、流量测量、模拟输出等，分门别类地安排在相应菜单页（或主菜单下的各子菜单）中。

用户可用" "和" "键对菜单分别进行竖向和横向翻页；表1中各菜单项右端分别标注有"│"和"║"标记，它们分别表示参数属于一级和二级保密参数，只有通过输入相应的保密口令（或称保密码），才能修改一级或二级工作参数。