插入式電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中，測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠，特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。

一、概 述
   HJ-LDE-CRS型插入式電磁流量計(jì)它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門(mén)及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。
二、工作原理
    根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出，數(shù)值大小與流量成正比例，其值為：
    E=KBVD        
    式中： 
E－感應(yīng)電勢(shì)；
    K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)；
    B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；
    V－導(dǎo)電液體平均流速；
    D－電極間距；（測(cè)量管內(nèi)直徑）
    傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào)，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波用一系列的數(shù)字處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4～20mA輸出，報(bào)警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、儀表特點(diǎn)
  ■全數(shù)字量處理，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量可靠，精度高、流量測(cè)量范圍可達(dá)150：1；
  ■超低EMI開(kāi)關(guān)電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好；
  ■采用16位嵌入式微處理器，運(yùn)算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁，提高了流量測(cè)量的
    穩(wěn)定性，功耗低；
  ■采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術(shù)，電路可靠性高；
  ■管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，無(wú)阻流部件，測(cè)量中幾乎沒(méi)有附加壓力損失；
  ■在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要在線修改量程；
  ■測(cè)量結(jié)果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無(wú)關(guān)；
  ■高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂；
  ■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出；（選配）
  ■具有自檢與自診斷功能；
  ■小時(shí)總量計(jì)錄功能，以小時(shí)為單位記錄流量總量，適用于分時(shí)計(jì)量制（選配）；
  ■內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電時(shí)鐘，可記
    錄16次掉電時(shí)間。（選配）；
  ■紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能（選配）。

表1

公稱(chēng)通徑（mm）  （特殊規(guī)格可定制）   管道式四氟襯里：DN10～DN600  管道式橡膠襯里：DN40～DN2200 流動(dòng)方向   正，反，凈流量 量程比   150：1 重復(fù)性誤差   測(cè)量值的±0.1% 精度等級(jí)   管道式：0.5級(jí)，1.0級(jí) 被測(cè)介質(zhì)溫度   普通橡膠襯里：－20～＋60℃  高溫橡膠襯里：－20～＋90℃  聚四氟乙稀襯里：－30～＋100℃  高溫型四氟襯里：－20～＋180℃ 額定工作壓力  （高壓可定制）   DN10－DN150：≤1.6MPa  DN200－DN350：≤1.0MPa  DN400－DN1000：≤0.6MPa  DN450－DN2200：≤0.25MPa 流速范圍   0.1－15m/s 電導(dǎo)率范圍   被測(cè)流體電導(dǎo)率≥5μs/cm 信號(hào)輸出   4～20mA（負(fù)載電阻0～750Ω），脈沖/頻率，控制電平 通訊輸出   RS485,MODBUS協(xié)議，HART協(xié)議 供電電源   AC220V或DC24V 要求直管段長(zhǎng)度   上游≥5DN，下游≥2DN 連接方式   流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接，法蘭符合國(guó)標(biāo)：GB/T9115.1-2000 防爆等級(jí)   ExdeiallBT4-T6 防護(hù)等級(jí)   IP65，特殊訂制可達(dá)IP68 環(huán)境溫度   －25～＋60℃ 相對(duì)溫度   5%～95% 消耗總功率   小于20W

四.產(chǎn)品選型

表2

型號(hào) 說(shuō)明 HJ-LDE-CRS □ □ -□ □ □ □ □ □ -□ 通徑                    10-2200mm 組合 S  一體型 C  插入型 電極材料 M  不銹鋼 T  Ti（鈦） D  Ta（鉭） H  哈氏合金 P  Pt鉑 N  Ni鎳 輸出方式 0  無(wú)輸出 1  4-20mA/1-5KHz 2  4-20mA 襯里材料 X  橡膠 F  聚四氟乙烯 P  聚乙烯 J  聚氨酯橡膠 就地顯示 0  無(wú)就地顯示 1  就地顯示 通訊方式 0  無(wú)通訊 1  RS485 2  RS232 3  Modbus 4  Hart 接地環(huán) 0  無(wú)接地環(huán) 1  有接地環(huán) 2  有接地電極 上限流量 （n）  上限流量（量程）m3/h       例：選用一臺(tái)就地顯示型電磁流量計(jì)測(cè)量污水，用戶(hù)管道為DN50，要求橡膠材料襯里，不銹鋼電極，4～20mA輸出，無(wú)通訊，上限流量為30m3/h。型號(hào)應(yīng)為：LDE－50S－M1X100－30     2.選型說(shuō)明：     儀表口徑的確定：請(qǐng)參照表3 表3   內(nèi)徑（mm） 10 15 20 25 32 40 50 65 Qmin（m3/h） 0.05 0.1 0.3 0.4 0.8 1.2 2 3 Qmax（m3/h） 3.5 8 15 22 35 55 95 150 內(nèi)徑（mm） 80 100 125 150 200 250 300 350 Qmin（m3/h） 5 8 12 18 25 35 50 60 Qmax（m3/h） 220 350 550 800 1400 2200 3200 4500 內(nèi)徑（mm） 400 450 500 550 600 700 800 900 Qmin（m3/h） 80 120 180 230 300 400 500 600 Qmax（m3/h） 5500 7500 9000 11000 13000 16600 21700 27468 內(nèi)徑（mm） 1000 1100 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Qmin（m3/h） 800 1000 1200 1600 2100 2700 3300 4000 Qmax（m3/h） 33900 41000 48800 66400 86800 109000 135000 164000   襯里材料的確定：請(qǐng)參照表4 表4   內(nèi)襯材料 名稱(chēng) 符號(hào) 性能 工作溫度 適用液體 橡膠 氯丁橡膠 CR 耐磨性中等，耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕 ＜60℃ 自來(lái)水、工業(yè)用水、海水 聚氨酯橡膠 PU 的耐磨性能，耐酸堿性能較差 ＜60℃ 紙漿、礦漿等漿液 氟塑料 聚四氟乙烯 F4或PTFE 化學(xué)性能很穩(wěn)定，耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕 ＜160℃ 腐蝕性強(qiáng)的酸堿鹽液體 聚全氟乙丙烯譯名：  特氟隆FEP F46或FEP 化學(xué)性能等同于F4 抗壓、抗拉強(qiáng)度優(yōu)于4 ＜120℃ 腐蝕性的酸堿鹽液體 四氟乙烯和乙烯的共聚物 F40或ETFE 化學(xué)性能等同于F4 抗壓、抗拉強(qiáng)度優(yōu)于4 ＜120℃ 腐蝕性的酸堿鹽液體 塑料 聚乙烯 PO 耐稀酸、堿、鹽的腐蝕 ＜60℃ 耐酸堿鹽液體的污水 聚苯硫醚 PPS 耐稀酸、堿、鹽的腐蝕 ＜100℃ 耐酸堿鹽液體的污水       2.選型說(shuō)明     電極、接地環(huán)材料的確定：請(qǐng)參照表5 表5   材料 耐腐蝕性能 316L  適用：1.生活用水，工業(yè)用水，原水井水，城市污水         2.弱腐蝕性酸、堿、鹽溶液 哈氏合金B(yǎng)  適用：1.鹽酸（濃度小于10%）等非氧化性酸         2.*（濃度小于50%），一切濃度的*堿溶液         3.磷酸，有機(jī)酸   不適用：硝酸 哈氏合金C  適用：1.混酸和鉻酸與硫酸的混合溶液         2.氧化性鹽類(lèi)如Fe+++、Cu++、海水         3.磷酸，有機(jī)酸   不適用：鹽酸 鈦（Ti）  適用：1.鹽，如：⑴ 氯化物（氯化物/鎂/鋁/鈣/銨/鐵等）                   ⑵ 鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、次鋁酸鹽、海水         2.濃度小于50%氫氧化鉀、氫氧化銨、氫氧化鋇堿溶液   不適用：鹽酸、硫酸、磷酸、等還原性酸 鉭（Da）  適用：1.鹽酸（濃度小于40%），稀硫酸和濃硫酸（不包括發(fā)煙硫酸）         2.二氧化氯，氯化鐵、次氯酸、、乙酸等         3.硝酸（包括發(fā)煙硝酸）等氧化性酸，溫度低于80℃的王水   不適用：堿、 鉑（Pt）  適用：幾乎所有的酸、堿、鹽溶液（包括發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸）   不適用：王水、銨鹽 碳化物  適用：紙漿、污水、能抗固體顆粒干擾   不適用：無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、氯化物     若不能確定選用何種襯里材料及電極材料請(qǐng)參照第七部分“電極和襯里耐腐蝕材料一覽表”

 
 
插入式電磁流量計(jì)安裝示意圖