E+H电磁流量计-测量原理

ProductsSolutionsServices电磁流量计Slide1ProductsSolutionsServices测量原理Slide2电磁流量计发展•1980-世界上第一台一体化电磁流量计•1981-世界上第一台具有自动零点校正的高精度的电磁流量计•1986-世界上专用于灌装的最快的电磁流量计•1987-世界上第一台两线制的电磁流量计电磁流量计Slide3Endress+Hauser电磁流量计发展•1984-Endress+HauserFlowtec引进第一台用于商业的微处理器电磁流量计•1993-Promag33，世界上第一台用光敏键”TouchControl”的电磁流量计诞生•2005-Endress+HauserFlowtec共生产了超过10万台的电磁流量计（总计40万台）•2008-Endress+Hauser累计生产销售电磁流量计达1百万台电磁流量计Slide4市场信息•电磁流量计在整个流量市场占据了最大的市场份额（数量及销售额）•Endress+HauserFlowtec生产的电磁流量计台数比其它流量计多得多，大约2/3是电磁流量计•电磁流量计是工业生产上用得最多的流量计电磁流量计Slide5法拉第现场实验伦敦滑铁卢桥•磁场：地球磁场•导体：泰晤士河水Ut电化学的干扰电压信号电磁流量计Slide6电磁流量计工作原理电磁流量计Slide7法拉第电磁感应定律•当导电物体经过磁场并以一定速度切割磁感线，其两端就会产生感应电动势。vLBU•B：磁场强度•L：导体长度•v：运动速度电磁流量计Slide8电磁流量计测量原理•电磁流量计直接测得的是流速！vLBUvU~AvQ•B：磁场强度•L：导体长度•v：运动速度•A：管道截面积电磁流量计Slide9最小电导率要求为了确保电磁流量计正常运行，所测量的介质需要满足最小电导率要求：•常规液体≥5μS/cm•去离子水≥20μS/cm电磁流量计只能测量液体！电磁流量计Slide10常见物质的电导率0.05µS/cm1µS/cm10µS/cm100µS/cm1mS/cm10mS/cm100mS/cm1000mS/cm油类,烃类,超纯水纯水工业用水饮用水啤酒牛奶橘子汁,苹果汁番茄汁磷酸硫酸盐酸氢氧化钠水:食品:过程:电磁流量计最小电导率要求5µS/cm电磁流量计Slide11低电导率介质对于电磁流量计而言，电导率过低的常见流体可分为以下三组：•软化或超纯水•纯油和碳氢化合物•矿物油或有机油•汽油、溶剂、机动润滑油等•液化气体电磁流量计Slide12噪声的来源在应用中，我们把电磁流量计受到的干扰称为噪声噪声的来源:•天然磁场•测量管里的静电荷•介质中的固体含量或电导率的变化•液体中的气泡电磁流量计Slide13噪声对测量的局限固体含量是最为主要的信号噪声源普通的电磁流量计可以测量以下含固液体:•淤泥含量约7%•纸浆纤维含量约3%•细悬浮矿浆含量约20…60%仪表性能急剧下降前的临界点就是电磁流量计所能容忍的最大固体含量电磁流量计Slide14设计原理种类优点应用交变DC励磁线圈产生脉冲DC.交变的极性能消除背景噪音设计紧凑,功率消耗低,经济Promag50/53etc85%以上的应用AC励磁线圈产生高频AC.变化的磁场产生涡电流而保持零点稳定.又高频又高振幅的感应电压使得放大电路足以克服过程噪声典型的应用造纸原料,矿浆,高固含量的食品,高固含量的废水高功率DC励磁线圈产生比标准DC仪表更强的功率感应电压的振幅相当高足以处理相当的过程噪声Promag55造纸原料,矿浆,高固含量的食品,高固含量的废水高频DC励磁线圈产生低功率但高频优异的信号处理滤去杂乱的噪声体积小,设计紧凑,无零点漂移Dosimag脉动流和快速的灌装各种电磁流量计的设计电磁流量计Slide15Endress+Hauser直流电压交互磁场直流电压交互磁场感应电压tU噪声U流量U+U–电磁流量计Slide16𝑈流量=𝑈+−𝑈−2通过简单的计算方法利用感应电压信号去除噪声Endress+Hauser专利的过电压励磁技术过电压技术的优点:•缩短上升时间tR•延长的整合时间tI，比原来提高3倍磁场能够快速形成有效应对波动以及噪声场合确保整个测量过程更加稳定可靠！ttRtI+–0线圈电流磁场线圈电压电磁流量计Slide17ProductsSolutionsServices结构Slide18电磁流量计结构变送器传感器内衬过程连接电磁流量计Slide19电磁流量计结构线圈测量电极显示操作接线腔室电磁流量计Slide20传感器结构EPD电极参考电极外壳测量电极测量管内衬电磁流量计Slide21励磁线圈四电极结构EPD电极参考电极测量电极（2个）电磁流量计Slide22空管检测(EPD)测量电极测量电极EPD电极参考电极EPD：EmptyPipeDetection•用于检测测量管满管状态•状态输出报警/继电器设置电磁流量计Slide23标准电极详图测量电极传感器内衬螺母电磁流量计Slide24常见电极应用弓形电极刷子电极子弹头电极应用：污水行业特点：抗黏附，自清洗应用：水果碎浆特点：有效抵挡气泡应用：高固含量的流体特点：适合恶劣状况电磁流量计Slide25测量电极弓形电极刷子电极子弹头电极涂层电极标准电极电磁流量计Slide26传感器内衬内衬的作用：•隔绝传感器测量管与介质•达到抗腐蚀等效果电磁流量计Slide27常见内衬材质PU聚氨酯PFA硬橡胶天然橡胶PTFE电磁流量计Slide28内衬应用硬橡胶电磁流量计Slide29•硬橡胶：0...+80°C(DN65...2000)•聚氨酯：-20...+70°C(DN25...2000)耐磨性好，制作工艺满足大口径PU聚氨酯•PTFE：-40...+130°C(DN15...600)•PFA：-20...+180°C(DN25...200)耐腐蚀以及高温（如食品行业CIP/SIP清洗）内衬应用PFAPTFE电磁流量计Slide30PTFE内衬禁止用于会出现真空的应用！PTFE内衬@120℃真空电磁流量计Slide31测量电极的结垢测量电极发生黏附会降低其工作性能甚至导致测量系统失效•导电黏附会引起短路•非导电黏附会隔绝信号两种情况都会使测量读数变小甚至无信号通过清洗便能够解决上述情况电磁流量计Slide32电极清洗电路(ECC)U测量电极参考电极测量电极预防导电性物质在电极上产生黏附功能设置:•清洗时间•衰减时间•循环时间电磁流量计Slide33电磁流量计的优点•无可移动部件，无压力损失•能够进行双向测量•口径范围广（DN2~2000）•适用于CIP/SIP清洗(+3A,EHEDG)•可测干净流体甚至泥浆电磁流量计Slide34•仅能测量导电液体•最大过程温度180°C（内衬材料）•测量性能会受黏附影响电磁流量计的局限性电磁流量计Slide35