德国VSEAR400流量计中国分公司同时我们还经营：现代工业生产中使用智能电磁流量计的领域是越来越广了，智能电磁流量计的测量效果和精度也随着制造技术和工艺的不断进步而不断提高，电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律：导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极捡出，并通过电缆送至转换器通过智能化处理，然后LCD显示或转换成标准信号4～20ma和0－1khz输出。这样，智能电磁流量计就能测出导电流体的流量了。　　我们在电磁流量计选型时，有一个重要的选型参数，那就是仪表内的衬里材料的选择，为什么电磁流量计要进行衬里，这是由智能电磁流量计测量的原理决定的。电磁流量计一般有一组线圈和两个电极，线圈的作用是给流体加上一个电场，流动的导电液体相当于一个导体，根据法拉第电磁感应定律当导体切割磁力线时会相应产生一个与速度成正比的电动势，电极的作用就是测量这个感应电动势，所以测量管内只有电极是与导电液体相连的，其他部分是内衬，要保证绝缘，电磁流量计才能正常工作。如果有磁场的那段金属管道也与液体相接触，电磁流量计所测的导电液体和金属管之间短路了，就会有导电，就会将电势导走使电磁流量计无法测量电势。所以智能电磁流量计的内部都是有衬里的。　　并且也是基于这个原因，我们用电磁流量计只能来测量导电液体的流量，也就是说智能电磁流量计对于所测介质的电介常数有一个最低的要求，电导率低于阈值会产生测量误差直致不能使用，超过阈值即使有变化也可以测量，示值误差变化不大，通用型电磁流量计电介常数下限值的阈值在10-4~(5×10-1)S/CM之间，视型号而异。工业用水及其水溶液的电导率大于10-4s/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1s/cm 使用不存在问题，低度蒸馏水为 10-5s/cm 也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用智能电磁流量计。　　从资料上查到有些纯液电导率较低，认为不能使用，然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的更高，也有利于流量测量。　　根据所测量的介质的不同，智能电磁流量计的衬里材料品种选择也不尽相同，普通的水性介质，比如污水、离子水等与带有腐蚀性的液体介质(酸碱盐溶液)所用的衬里材料就不能一样，包括用来测量的电极的选择也有所不同，根据经验，一般情况下选择衬里材料的指导方法如下。1.普通橡胶，天然橡胶，软橡胶，硬橡胶。　　运行温度60℃，其特点就是富有弹性并且拥有不错的耐磨性能。一般用于城市供排水等领域，耐腐蚀性就相对较差。2.聚四氟乙烯，也叫PTFE，也叫F4。　　比较常用的内衬材质之一，因为其化学性质稳定，所以一般用于卫生级液体或强腐蚀液体，如浓酸浓碱等。3.聚全氟乙丙烯，也叫F46。　　此种材质与PTFE类似，但耐磨性能强于PTFE材质，同样介质温度最高可达100℃。4.聚氟合乙烯，也叫Fs。　　与F4材质类似的特性但承受温度稍差了一些，一般介质温度不超过80℃，性价比高，成本较F4材质低。5.氯丁橡胶，也叫CR，也叫Neoprene。　　其特点为耐磨性能好，且弹性非常出色，一般用于供排水、污水处理等领域。耐腐蚀性能稍差，不耐氧化是它的缺点。6.聚氨酯橡胶，又叫Polyurethane。　　拥有极好的耐磨性能，但对于腐蚀性就显得能力不足了，且电磁流量计温度不得超过80℃，一般用于对耐磨要求比较高的工矿环境，如矿浆煤浆等介质的测量。7.陶瓷材质　　陶瓷无疑是所有材质中最好的，绝对的高端产品，唯一缺点就是价格不接地气，制作过程复杂，对工艺要求极高，售价超高。1.始动比较低，量程比较宽　　为满足社会发展，超声波流量计的计量范围也越来越大，流速在0.05m/s～30m/s的范围内的流体都可以被精准测量，量程比达到1:700左右，可测范围也比较广，可满足气体、液体传输过程中对安全的需求，并且灵敏度也比较高，可测量很小的流量，保证计量不间断，可良好地满足峰谷用量差异大的场合。2.自带旋转整流器　　超声波流量计中自带旋转整流器，因此，对超声流量计安装位置前后管道的要求比较低，解决了传统流量计不确定流场打乱的问题，可形成自己所需的流场，旋转整流器的使用，可促使前直管段从原先的20D缩短到5D之内，从而降低安装管段的长度，降低对空间的要求，影响精度可控制在1%以内。3.抗污染性能强　　超声波流量计通常都应用在测量环境比较恶劣的场所，如果抗污染能力不足，必然会增加维修成本。随着科学技术的发展，超声流量计愈发先进可靠，无可动部件。而且具有很强的穿透性和自动清洗功能，即便长时间运行，粉尘、杂物、水汽等因素也不会影响测量的精度，维护量和维护成本都比较低。4.可实现智慧化管理　　在超声波流量计内部可设置基于NB-IoT技术远传模块，利用局域网就可以实现测量数据的远程传输，为中心控制端提供现场诊断资讯，进行故障预处理和异常报警，提醒现场运维人员及时处理，进行实时监控，实现“少人值班或者无人值班”的智慧化管理。电磁流量计等节点设备和站内PC机间的通信采用异步串行通讯控制规程,并采用地址位唤醒握手协议.因此在协议中规定了传地址和传数据两种不同的帧格式,如图4.4所示.地址帧和数据帧都有11位,其中第l位和最后l位相同,分别为起始位和停止位,紧接起始位的是8位数据位,第9位为标志位,用来区分所发送／接受的帧信息是地址帧还是数据帧.第9位为1时,表示PC机发送/接受的是“地址帧"：第9位为0时,表示主机发送/接受的是"数据帧".命令帧与校验和的发送格式与数据帧相同,因此可由数据帧演化得到.1.测量液体　　孔板流量计测量液体流量时工艺管道水平安装,差压变送器的位置处于节流装置下方时,取压口应在节流装置的水平中心轴线下偏 45°角引出,这可以消样除由流体传放出的气体进入导压管和差压变送器(如图8).若差压变送器处于节流装置的上方时,除取压口下偏≤45°角 然后向上引导压管外,应在导压管的最高点装置集器或排气阀.(如图9）2.测量水蒸汽　　测量蒸汽流量时,安装方式一般为差压变送器低于,高于节流装置两种.(如图 12)取压口位置应附合上述安装要求,并在导压管制高点处装上放气阀和气体收集器。3.测量气体　　测量介质为清洁的气体流量时,安装方式一般为差压变送器高于,低于节流装置两种c如图11.12)取压口位置应符合上述安装要求,当差压变送器低于节流装置时,导压管必须向下弯至差压变送器,并在最低处装置放水阀和沉积器。4.测量腐蚀性液体和气体　　测量腐蚀性的液体和气体流量时,取压口应附合上述安装要求,不论管道是水平安装或垂直安装,差压变送器高于或低节流装置③.测量气体测量介质为清洁的气体流量时,安装方式一般为差压变送器高于、低于节流装置两种(如图11.12)取压口位置应符合上述安装要求,当差压变送器低于节流装置时,导压管必须向下弯至差压变送器,并在最低处装置放水阀和沉积器。1)电磁流量计:电磁流量计工作原理基于电磁感应定律。当具有一定导电率的液体在磁场中移动时，产生电动势。国内外使用这类流量计较多，它具有准确度高量程较大、无水头损失、直管段要求短等优点。但造价随着管径增大而成倍增加。2)插入式涡轮流量计:插入式涡轮流量计是将旋转叶轮的涡轮头与不锈钢杆连接插入管中的装置。当流体流动冲击涡轮叶片转动时，用测量涡轮的转速来反映流体流量。它只能测知管内某点的流速靠仪表系数来推算平均流速。分切向式涡轮头和轴向式涡轮头两种，安装或维护时可以不断水;造价相对较低。3)超声波流量计:超声波流量计近年来在国内外给水行业大口径水管上用得较多。它具有准确度高量程大、无水头损失、安装方便等优点:其造价不因管径增大而增加，适用于较大管径场合。此类仪表从原理到结构都很复杂，故障排除较困难。4)涡街流量计:涡街流量计是利用管内水流遇障碍物(挡体)产生震荡运动的规律制成的震荡现象称卡门涡街。由于没有可动部件和感压孔，所以不宜受水中杂质影响，也不宜磨损或发生障碍，但管中流速不宜太低。5)均速管、文丘利流量计:均速管是一种多孔采集断面流速即能测知平均流速的装置其优点是便于安装水头损失小造价较低;缺点是流速低时，压差较小，准确度低。文丘利流量计是-种比较可靠稳定性好的流量计，但造价较高。德国VSEAR400流量计中国分公司  热式气体质量流量计按结构可以分为热分布型和浸入型。热分布型热式流量计将传感元件放置于管道壁,传感元件经过加热温度高于流休温度，流体流经传感元件表面导致上下游温度发生变化,利用上下游温度差测量流体流量，一般用于微小流速气体流量的测量。   热分布型热式流最计的T.作原理如图1所示,传感元件由上游热电阻、加热器利下游热电阻组成,加热器位于管道中心，使得传感元件温度高于坏境温度，上游热电阻和下游热电阻对称分布于加热器的两侧。图1中曲线1所示为管道中没有流休流过时传感元件的温度分布线.相对于加热器的上下游热电阻温度是对称的。当有流体经过热式传感元件时,温度分布为曲线2,显然流体将上游部分的热量带给下游，导致上游温度比下游温度低，上下游热电阻的温度差△T反映了流体的流量,即△T=f(m)。当流体流速过大时，上下游热屯阴的温度差△7趋向于0,因此热分布型热式气体质量流量计用于测量低流速气休微小流量。气体质量流量qm可表示为 式中:Cp-一流体介质的定压比热容;A一热传导系数;K一一仪表系数。   浸入型热式流最计的工作原理如图2所示，一般将两个热电阻置于中大管道中心,可测量中高流速流体。热电阻通较小电流或不通电流，温度为T;另一热电阻经较大电流加热,其温度T高于气体温度。管道中有气流通过时，两者之间的温度差为△T=Tv-T0气体质量流量qm与加热电路功率P、温度差△T的关系式为   式中:E一系数与流体介质物性参数有关;D一与流体流动有关的常数。   如果保持加热电路功率P恒定，这种测量方法为恒功率法;如果保持温度差△T恒定，这种测量方法为恒温差法，两种方法有各自的优缺点，使用时据具体环境和需要而定。目前较普遍的是采用恒温差法,由于需要不同的应用领域,恒温差法已不适用于某些场.合的测量，因此恒功率法应用领域越来越广泛。恒温差法的基本原理是流体流过加热的热电阻表面使得热电阻表面的温度降低，热电阻的阻值变小。反馈电路自动进行处理,通过热电阻的加热电流变大从而使得热电阻温度升高,即可使得热电阻与流体温度差恒定。通过测量传感电路的输出电流或输出电压便可获得流量值。恒功率法的基本原理是加热功率为恒定值,管道内没有流体流过时温度差△7最大,当流体流过热电阻表面时热电阻与流体温度差变小,通过测量△T便可得到流体流量。电磁流量计传感器两电极、被测液体、放大器内阻构成一个闭合回路如下图2．9，这相当与一个一匝的变压器次级绕组，励磁线圈相当与初级线圈，闭合回路相当与次级线圈。由于闭合回路不可能完全平行与磁场，总有部分磁力线穿过，这样即使流速为零，也会产生感应电压，这就是“变压器效应"。根据楞次定律得到干扰电动势：可见ew与励磁频率相关，与被测液体流量无关。干扰信号比电磁流量计流量信号相位要滞后90°，所以把干扰电动势称为正交干扰，由于正交干扰是磁感应强度B对时间t的微分，它又叫做微分干扰。金属转子流量计适用于小流量、低雷诺数的介质流量测量，具备现场指示或电远传功能，远传输出为标准的4～20mA信号。可以配置限位开关，控制报警。该仪表具有结构合理，使用维护方便，压力损失小。　　转子流量计是一种采用改变流量面积原理的流量计。当管道内流体在流动中遇到流体时，流体在堵塞前后会形成压差，压差的大小与堵塞流体时的流动面积和流速有关，利用这种压差促使活动块体材料随流量变化，改变流动面积，使堵塞前后的压差保持不变，当堵塞材料的位置与流量有关时，由此可以获取到流速，然后得到流量值。金属转子流量计的优点：1、全金属结构设计，坚固可靠，耐高温、高压、耐腐蚀、使用寿命长。2、行程短，总高250毫米，安装方便，维修小。　3、机械指针表示瞬时流动，液晶显示瞬时、累积流动，还可输出脉冲、输出报警。4、金属转子流量计可用于测量小直径、低流量。　5、具有数据恢复、数据备份、功耗保护和误差自诊断等功能。6、可使用易燃和易爆的危险情况。7、垂直、水平、上下、自下而上、侧出及其他安装形式、法兰或螺纹连接。8、有多种形式，有现场型、长距离型、夹套型、防爆型、防腐型等，适用于不同场合。　　金属转子流量计有就地显示型和智能远传型，带有指针显示瞬间/累积流量液晶显示，上、下限报警输出，累积脉冲输出，批次控制，标准的二线制4-20mA电流输出等多种形式，为用户使用提供了非常广阔的选择空间.德国VSEAR400流量计中国分公司  由于金属管浮子流量计的测量管为机械结构.测最时对波动很敏感,经常会出现指针波动严重,甚至影响读数的情况。除了在测量管中加装气阻尼器之外,还可以在指针组件中增加电磁阻尼器,使指针摆动的频率、幅度大幅度降低，使指针指示稳定，刻度值读取变得容易，读取精度更高。   电磁阻尼器的工作原理。电磁阻尼器由磁钢、连接件、金属板等组装后为一体。指针的配重为导电金属铝合金,根据电磁感应定律,配重在磁场中运动，切割磁力线.必然产生感应电动势,从而在配重中产生涡电流;磁场对带电导体必然产生作用力,而此作用力恰好起到阻碍配重在磁场中运动的作用,配重运动的速度越大,产生的反作用也越大,其效果类似于阻尼器,从而使电磁阻尼器起到降低指针摆动频率、幅度的作用.达到稳定的效果。   与现有技术相比，通过增加电磁阻尼器装置,可有效改善金属管浮子流量计的使用效果，使指针的摆动频率和幅度大幅度降低，指针稳定指示,刻度值的读取变得容易，读取精度提高,既提高了效率也保证了精度。1.只要满足流量计的使用条件(包括.流体的流动特性.介质特性.操作过程及流量范围)与检定时相一致，便会得到与流量计检定精度等量的使用精度。这就要求流量计的使用与检定的流体的流动特性(流量计进口的速度分布)相同;流体的物理性质(密度等)也相同;检定过程相同，并且在流量计的检定流量范围内使用仪表常数，那么在对介质密度压力修正后。其使用精度便等同于其检定精度。2.若流量计的使用与检定条件满足上述相同性原则，并且流量计在检定流量范围内定点使用时(使用其检定流量下的仪表系数的平均值).则流量计的使用精度将会大大优于其检定精度。3.若流量计在检定该范围内实际使用时，可用特性方程。即依据检定中得到的各个流量下的平均仪表系数与流量Q的对应关系,借助最小二乘法原理，直线拟合得到K1=aq+b,用拟合后的K1代替仪表常数k,也可提高流量计的使用精度。  很多天然气用气小户,其用气特点为:瞬时流量较小或流量波动幅度较大.旋进漩涡流量计可作为用气小户交接计量的首选。下面是直接影响旋进漩涡流量计准确度的常见因素:(1)旋进漩涡流量计是通过测量漩涡频率来计量流量的，流量计前有节流件。节流件会对气流产生扰动，比如流量计前安装调压阀致使计量值波动较大，将调节阀装到流量计后面后,流量就平稳很多。(2)用旋进旋涡流量计计量气井气或油井伴生气这些未经处理的天然气时，由于气中带液较多，对传感器的冲击腐蚀作用较强,容易造成损坏或磨损.另操作不当还会造成部件损坏,比如开关阀门过猛，,打坏旋涡发生体等。(3)应安装适合流量范围的流量计以满足上限流量和下限流量的使用。对有条件的用户可装大.小口径两台流量计,随供气大小倒换使用。(4)计量不准.难以发现。由于旋进漩涡流量计不像孔板流量计那样，各个测量部件都可以通过检查判断故障，旋进漩涡流量计在一体化设计、维护量低的优势下同时存在故障难以判断的弊端。在不知道用户具体用气量.流量计上压力、温度显示正确的情况下，很难判断流量计上所显示气量的准确性,只能到检定部门用标准装置进行检测判断。有厂曾出现流量计已经不准而未及时发现的情况，这种情况很容易产生计量纠纷。使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的，不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用，通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间，视型号而异。一般电导率阈值为5×10-6S/cm=5μS /cm。　　工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4～10-1S/cm之间，使用不存在问题， 低度蒸馏水为10-5S/cm 也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。表1列出若干液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而电磁流量计实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量测量。