工作原理

2．1數(shù)學物理模型

電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應法律。當一個導體在磁場場內(nèi)運動時，在與磁場方向、運動方向相互垂直方向的導體兩端，會產(chǎn)生感應電動勢。電動勢的大小與導體運動速度和磁場的磁感應強度大小成正比。

如圖一，當導電流體以平均流速V（m/s）通過裝有一對測量電極的一根內(nèi)徑為D（m）的絕緣導管內(nèi)流動時，該管道處于一個均勻的磁感應強度為B（T）的磁場中，那么在一對電極上就會產(chǎn)生感應電動勢E（V），它的方向垂直于磁場和流體的方向。

法拉第電磁感應定律為：E=B·D·V                  （1）

流量的體積流量為：             （2）

     由公式（1）和（2）可得到：m³/h)         （3）

     因此電動勢可表示為：                  （4）

當B是一個常數(shù)時，對某一個固定的口徑D也是一個已知數(shù)，公式（3）中=K（一個常數(shù)），那么公式（3）可改寫為：     Q_V=K·E （m³/h)     （5）

從公式（5）可以看出，流量Q_V與電動勢E成正比。

2.2轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)

電磁流量轉(zhuǎn)換器一方面向電磁流量傳感器勵磁線圈提供穩(wěn)定的勵磁電流,以達到B是一個常數(shù),同時把傳感器感應的電動勢放大/轉(zhuǎn)換成標準的電流信號或頻率信號,便于流量的顯示,控制與調(diào)節(jié).圖二所示為轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)。

三、產(chǎn)品型式和組成

3．1產(chǎn)品組成

電磁流量計由電磁流量轉(zhuǎn)換器和電磁流量傳感器兩大部分組成，分離型還需要一根專用的雙層屏蔽的電纜連接轉(zhuǎn)換器和傳感器。

3．2產(chǎn)品型式

KDLD系列電磁流量計分為一體型和分離型兩種結(jié)構(gòu)形式?？捎糜谝?guī)定的防爆場所。

傳感器有7種不同材料的電極和4種不同材料的襯里可供選用。

四、產(chǎn)品的技術性能指標

4．1招待標準：JB/T9248-1999

4．2流速：15m/s

4．3公稱通徑：DN3、6、10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、150、200、250、300、350

              400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000

4．4精確度：0.5%、0.2%

4．5公稱壓力：4.0MPA(DN10-150)

              1.6MPA(DN200-600)

              1.0MPA(DN700-1200)

              0.6MPA(DN1400-2000)

              其它規(guī)格和標準可按用戶要求.

4．6材料：

     電極形式和材料

     電極形式和可分為標準型、刮刀型、可拆卸型、帶接地電極。

     電極及接地電極材料有含鉬不銹鋼，哈氏合金B、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑一依合金、不銹鋼涂覆碳化鎢7種。

     法蘭材料：碳鋼

     接地環(huán)材料：不銹鋼

     進門保護環(huán)材料：不銹鋼、碳鋼。

4．7外殼防護：

     IP65：

     IP68：僅分離型氯丁橡膠和聚氨酯襯里的傳感器，且不包括防爆結(jié)構(gòu)。

4．8防爆標準：

    DN15-DN600一體型防爆：md  II BT4

    DN15-DN1600分離型防爆，傳感器和轉(zhuǎn)換器安裝在相應的危險區(qū)md  II BT4

    DN15-DN1600分離型防爆，傳感器安裝在相應的危險區(qū)，轉(zhuǎn)換器安裝在安全區(qū)：md  II BT4

4．9連接電纜：分離型電磁流量計，傳感器與轉(zhuǎn)換器之間用信號電纜連接，電纜長度最長應小于100MM，本公司隨表免費提供10M電纜，不足部分需訂貨。

4．10轉(zhuǎn)換器性能：

     供電電源：單相交流電85-265V，45-63H_Z，功率小于20W；直流供電11-40VD·C

     轉(zhuǎn)換器顯示與編程操作：4個薄膜按鍵可設定選擇全部參數(shù)，還可利用外接手操器或PC機（RS485、RS232）對轉(zhuǎn)換器設定編程，高清晰度背光LCD顯示，空管檢測，自診斷功能。

數(shù)字通訊：RS485、RS232、MODBUS、REMOTE，具有防雷擊保護。

輸出信號：

電流輸出：雙向兩路，全隔離0-10mA/4-20 mA；負載電阻：0-10 mA是0-1.5K歐姆，4-20mA時是0-750歐姆。

頻率輸出：正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可在1-5000 H_Z范圍內(nèi)設定。帶光電陋離的晶體管集電極雙向輸出。外接電源不大于35V，導通時集電極電流為250 mA。

脈沖輸出：正向和反向流量輸出，輸出脈沖上限可達5000cp/s。脈沖當量為0.001L-1.0m³/cP.脈沖寬度自動設置為20ms或方波。帶光電隔離的晶體管集電極開路輸出。外接電源不大于35V，導通時集電極電流為mA。

流向指示輸出：本流量計可測正反方向的流體流動流量。并可以判斷出流體流動的方向。規(guī)定顯示正向流量時輸出+10V高電平，反向流體流動輸出0V的低電平。

報警輸出：兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報警輸出。外接電源不大于35V，導通時集電極電流為250mA。報警狀態(tài)：流體空管、勵磁斷線、流量超限。

阻尼時間：在0-100S間分檔可選。

五、產(chǎn)品外形尺寸及安裝尺寸

5．1轉(zhuǎn)換器外型尺，見圖三（a）（b）

六、轉(zhuǎn)換器菜單結(jié)構(gòu)及參數(shù)設置

6．1按鍵形式

6．2按鍵（包括轉(zhuǎn)換器本體按鍵和紅外遙控按鍵以及磁性筆操作按鍵）功能

1自動測量狀態(tài)下鍵功能：

下鍵：循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容。

上鍵：循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容。

復合鍵+確認鍵：進入?yún)?shù)設置狀態(tài)

6．2參數(shù)狀態(tài)下按鍵功能

下鍵：光標處數(shù)字減1

上鍵：光標處數(shù)字加1

復合鍵+下鍵：光標左移

復合鍵+上鍵：光標右移

確認鍵：在任意狀態(tài)下，連續(xù)按下兩秒鐘，返回自動測量狀態(tài)。

注：（1）使用“復合鍵”時，應先按下復合鍵再按住“上鍵”或“下鍵”。

   （2）在參數(shù)設置狀態(tài)下，3分種內(nèi)沒有按鍵操作，儀表自動返回測量狀態(tài)。

   （3）流量零點修正的流向選擇，可將光標移至最左面的“+”或“-”下，用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實際流向相反。

   （4）流量的單位選擇，可將光標移至“流量量程設置”菜單的原顯示的流量單位下，然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要。

6．3參數(shù)設置功能及操作密碼

 要進行儀表參數(shù)設定修改，必須使儀表從測量狀態(tài)進入?yún)?shù)設置狀態(tài)，在測量狀下，按“復合鍵+確認鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼（0000），根據(jù)保密級別，按本廠提供的密碼對應修改，再按“復合鍵+確認鍵”后，則進入需要的參數(shù)設置狀態(tài)。

儀表設計有6級密碼，其中1-4級為用戶密碼，第5、6級為制造廠密碼。6級密碼分別用于不同保密級別的操作者。

無論使用哪級密碼，用戶均可察看儀表參數(shù)。用戶若想改變儀表參數(shù)，則要使用不同級別的密碼。

第1級密碼（出廠值0521）：用戶可察看所有的參數(shù)；

第2級密碼（出廠值3210）：用戶能改變1-22儀表參數(shù)；

第3級密碼（出廠值6108）：用戶能改變1-24儀表參數(shù)；

第4級密碼（出廠值7206）：用戶能改變1-26儀表參數(shù)；

第5級密碼（固定值）：能改變所有參數(shù)，制造廠保留。

第6級密碼（固定值）：所有儀表參數(shù)重置，制造廠保留。

建議：第1-3級密碼，可由用戶決定何級別的人員掌握；第4級密碼主要用于設置總量清“0”，用戶應專人掌握。

6．4參數(shù)設置菜單一覽表

注：1 參數(shù)編號4項為MODBUS通訊，無MODBUS通訊功能轉(zhuǎn)換器不用此參數(shù)項，參數(shù)設為方式重。

2 參數(shù)編號42-47項為掉電時間記錄功能，無掉電功能轉(zhuǎn)換器無此參數(shù)項。

6．5參數(shù)設置菜單說明  

6．5．1語言：

本流量計具有中、英文兩種語方，用戶可自行選擇操作。

6．5．2儀表通訊地址：

多機通訊時，可設不同的通訊地址

6．5．3儀表通訊速度

有600、1200、2400、4800、9600、14400多種波特率可供選擇。

6．5．4儀表通訊方式

通訊方式1為RS485通訊信號方式，通訊方式為MODBUS通訊信號輸出。

6．5．5測量管道口徑

選擇儀表所有的公稱通徑。

6．5．6儀表量程設置

儀表量程是指流量測量的上限流。量值（滿量程）。上限流量值是針對輸出信號的百分比顯示而方的。它與電流輸出和頻率輸出上限值及99%顯示值相對應。與之相關聯(lián)的還有用百分比流量表示的小信號切除和超限報警。

在儀表量程設置參數(shù)中選擇流量顯示單位，儀表流量顯示單位有：L/s、L/min、L/h、m3/s、m3/min、m3/ h，用戶可根據(jù)工藝要求和使用習慣選定一個合適的流量顯示單位。

注意：儀表用5位有效數(shù)字顯示流量值，末位數(shù)值的后面顯示有流量的單位。微處理器能夠在選擇流量單位不合適時，向操作者提示出設置錯誤碼造成的“上溢”或“下溢”，例：DN200MM口徑，選L/H為流量顯示單位，當1 m/s流速時，流量為113097L/H，超出5位數(shù)，造成“上溢”此時流量單位應選擇m3/s、m3/min和m3/ h。而DN3MM，選m3/s，流量為0.m3/s,在5位顯示數(shù)字下,根本無法顯示出有效數(shù)字,造成”下溢”,此時流量單位應選擇L/S、L/min或L/H。

6．5．7阻尼時間

長的測量阻尼時間能提高儀表流量顯示穩(wěn)定性及輸出信號的穩(wěn)定性，適于具有流量調(diào)節(jié)的情況使用；短的測量阻尼時間可以加快測量反應速度，適于總量累計的脈動流量測量。測量阻尼時間的設置采用選擇方式，用戶選一個阻尼時間值即可。

6．5．8流量方向擇項

如果用戶認為調(diào)試時的流體方向為正，而儀表顯示為負，則將流量方向設定反向，反之亦然。

6．5．9零點修正

在電磁流量傳感器的測量管內(nèi)充滿導電流體，并且流體處于靜止不流動，轉(zhuǎn)換器已經(jīng)對流量計的零點作了智能處理。若所配傳感器的零點超出轉(zhuǎn)換器的智能處理范圍，則需用戶進行流量零點修正。流量零點是用流速表示的，單位為mm/s.

顯示中：上行FS代表儀表零點測量，下行顯示是流量零點修正值，當FS顯示不為“0”時，應調(diào)

修正值使FS=0。注意：若改變下行修正值，F(xiàn)S值增加，需要改變下行數(shù)值的正、負號，使FS能夠修正為零。再次提醒：流量零點修正必須在電磁流量傳感器的測量管內(nèi)充滿導電流體，并且流體處于靜止不流動條件下進行。

   流量零點的修正是傳感器的校驗常數(shù)值，已記入傳感器的記錄單與標牌。記入時傳感器零點值是以mm/s為單位的流速值，其符合與修正值的符號相反。

   6．5．10小信號切除點

    小信號切除點設置是用量程的百分比流量表示的。小信號切除時，用戶可以選擇同時切除流量、流速及百分比的顯示與信號輸出，也可選擇僅切除電流輸出信號和頻率（脈沖）輸出信號，保持流量、流速及百分比的顯示。

6．5．11流量積算單位

轉(zhuǎn)換器顯示器為10位計數(shù)器，允許計數(shù)值為4294967295。使用積算單位為L和M3，并有0.001L、0.01L、0.1L、1L和0.001 M3、0.01 M3、0. 1 M3、1 M3的倍率，可方便讀出一段時間的累計流量。本轉(zhuǎn)換器能夠自動判斷應用的流量積算單位和倍率是否溢出。

6．5．12反向測量允許

反向測量允許參數(shù)設在“允許”狀態(tài)，當流體反向流動時轉(zhuǎn)換器按反向流量值輸出脈沖和電流，反向總量進行累積。反向測量允許參數(shù)設在“禁止”，當流體反向流動時，轉(zhuǎn)換器輸出脈沖為“0”，電流輸出信號為“0”（4MA或0MA），但反向總量仍然進行累積。

6．5．13電流輸出類型

用戶可在電流輸出類型中選擇0-10MA或4-20MA電流輸出。

6．5．14脈沖輸出方式

脈沖輸出方式有頻率輸出和脈沖輸出兩種供選擇，它們統(tǒng)稱為數(shù)字量輸出，頻率輸出為連續(xù)方波；脈沖輸出為矩形波脈沖串。頻率輸出多用于數(shù)字的瞬時流量測量和短時間總量累積，脈沖輸出通過脈沖單位當量選擇，可讀出累計流量的容積值，多用于長時間直接容積單位的總量累積。頻率輸出和脈沖輸出一般為OC門形式，因此，應外接直流電源和負載。見輸出接線圖示。

6．5．15脈沖單位當量

脈沖單位當量指一個脈沖所代表的流量值，儀表脈沖當量選擇范圍為：

在同樣的流量下，脈沖當量小，則輸出脈沖的頻率高，累計流量誤差小。儀表能輸出5000 cp/S

的脈沖頻率。用于機械式電磁流量計數(shù)器頻率可達25次/秒。

脈沖輸出的脈沖空度為20MS，高頻時自動轉(zhuǎn)換為方波。

對于體積流量，計算公式如下：

QL=0.0007854×D²×V(L/S)  或Qm=0.0007854×D²×V×10^-3(m³/h)

這里：D一管徑（MM）  V速（M/S）

另外必須說明一個,脈沖輸出不同于頻率輸出,脈沖輸出是累積一個脈沖當量就能輸出一個脈沖,因此,脈沖輸出不是很均勻的.一般測量脈沖輸出應選用計數(shù)器儀表,而不應選用頻率計儀表.

6.5.16頻率輸出范圍

儀表頻率輸出范圍對應于流量測量上限,即百分比流量的99%.頻率輸出上限值可在1-5000H_Z范圍內(nèi)任意設置.頻率輸出對應的是流量百分比.

                          F=

6．5．17空管報警允許

儀表具有空管檢測功能，若用戶選擇允許空管報警，則當儀表檢測出空管狀態(tài)時，即將儀表模擬

輸出、數(shù)字輸出置為信號零，同時將儀表流量顯示為零。

6．5．18空管報警閾值

 本產(chǎn)品的空管報警是用實測傳感器中的電導率來做判斷的。

不同的流體具有不同的電導值（電阻值），空管檢測實際上是檢測被測導電液體的電阻與實驗導電液體電阻的比值（液體的相對導電率）是否超出閾值。超出閾值就意味著被測流體電導率遠低于實驗液體的電導率，相當于空管?？展軋缶撝档哪J值為99.9%。

空管量程修正是為測量相對電導率而用的。在傳感器充滿試驗液體情況下，修正系數(shù)使電導比為一個確定值，例如試驗液體是水，其電導率約為100S/em,可修正為99%。當被測液體電導率為5/cm,相對的電導比則大約顯示2000%。如果試驗液體水的電導比修正為10%。那么，被測液體電導率為5/cm時相對電導比則大約顯示200%。

報警閾值設置是選擇空管報警靈敏度范圍的。閾值可設為999.9%。如上例，被測液體顯示2000%時發(fā)出報警，顯示200%時不報警。因此欲使電導率5/cm在顯示電導比200%時報警，需要設閾值在200%以下?？展軋缶砍痰哪J值為99%。

6．5．19上限報警允許

用戶選擇允許或禁止，

6．5．20上限報警數(shù)值

上限報警值以量程百分比計算，該參數(shù)采用數(shù)值設置方式，用戶在0%-199.9%之間設置一個數(shù)值。儀表運行時，當流量百分比大于該值時，儀表將輸出報警信號。

6．5．21下限報警允許

用戶選擇允許或禁止

6．5．22下限報警數(shù)值

下限報警值以量程百分比計算，該參數(shù)采用數(shù)值設置方式，用戶在0-199.9%之間設置一個數(shù)值。儀表運行時，當流量百分比小于該值時，儀表將輸出報警信號。

6．5．23積算總量清零

在該參數(shù)設置中，用戶置人“積算總量清零”密碼，儀表確認密碼無誤后，顯示“允許進入”，即可完成積算清零，同時將三個積算器清為零值，重新開始累積。

“積算總量清零”密碼可以在打開4級密碼后，在“清積算量密碼”菜單下置人您欲設置的“積算總量清零”密碼，修改原來的“積算總量清零”密碼。注意：請記下您的“積算總量清零”密碼。

6．5．24傳感器系數(shù)值

流量計在標準實流校驗裝置上校驗得到的流量系數(shù)，即校驗單或產(chǎn)品標牌上標有的傳感器“系數(shù)K”值。在出廠時已經(jīng)設置完成，該系數(shù)是保證流量計準確測量的關鍵系數(shù),不允許用戶改變.

6．5．25勵磁方式選擇

轉(zhuǎn)換器能向傳感器提供四種勵磁方式。用戶可根據(jù)被測流體實際情況選擇一種。通常可以使用方式1勵磁，方式2。3。4適合于大口徑清潔水測量。在哪種勵磁方式下工作，就必須在哪種勵磁方式下標定。

6．5．26流量標定系數(shù)

該系數(shù)是轉(zhuǎn)換器的標定系數(shù)。用戶應使用統(tǒng)一的標準校驗器對轉(zhuǎn)換器標定。設定此系數(shù)，使所有的轉(zhuǎn)換器保持一致性，以保證與傳感器配套的互換性。

6．5．27儀表計算系數(shù)

該系數(shù)為人為設定的系數(shù)，轉(zhuǎn)換器內(nèi)部計算時，總流量是測量流量乘以該系數(shù)值。例如，應用于具有仿真?zhèn)鞲衅鞯拿髑y量潛水電磁流量計。

6．5．28電流滿度修正

轉(zhuǎn)換器出廠的電流輸出滿度調(diào)節(jié)，使電流輸出準確為10MA或20MA。

6．5．29

轉(zhuǎn)換器的出廠標定系數(shù)，使儀表勵磁電流和信號放大器規(guī)格標準化。

6．5．30傳感器編碼

傳感器編碼記載配套的傳感器出廠時間和編號，以確保設置的傳感器系數(shù)準確無誤。

6．5．31轉(zhuǎn)換器編碼

轉(zhuǎn)換器編碼記載轉(zhuǎn)換器出廠時間和編號。

56．5．32正向總量高位、低位

使用5級密碼進入，可修改正向累積量（+），一般設的累積量不能超過計數(shù)器所計的數(shù)值（4294901760）。

6．5．33向總量高位、低位

使用5級密碼進入，可修改正向累積量（-），一般設的累積量不能超過計數(shù)器所計的數(shù)值（4294901760）。

6．5．34時間年、月、日、時、分、秒（帶時鐘功能）

使用5級密碼進入，可改時間年、月、日、時、分、秒

6．5．35密碼1-4

使用5級密碼進入，可修改此密碼；

6．掉電時間記錄功勇（帶掉電功能）

儀表內(nèi)部設計有不掉電時種，能存儲256次掉電記錄。掉電記錄時間格式為：掉電記錄****月**日**時**分停至**月**日**時**分;當256次掉電記錄滿后，將循環(huán)記錄新的掉電記錄。

6．6．1顯示掉電記錄

按確認鍵，進入掉電記錄顯示方式，用增加鍵顯示下個記錄，用減少顯示前個記錄，再按確認鍵，返回流量顯示方式。

6．6．2清除掉電記錄

先按住復合鍵，再按確認鍵，進入密碼輸入方式，置數(shù)：密碼4+11，再先按往復合鍵，再按確認鍵，將清除掉電記錄。

7．時累積記錄

按▲鍵出現(xiàn)小時累積記錄，用增加鍵顯示下個記錄，用減少鍵顯示前個記錄，再按確認鍵返回流量顯示方式。清小時累積記錄，在參數(shù)內(nèi)清累積后，即可清掉小時累積記錄。