迪元电磁流量计课件

1、诚诚 实实 勤勤 信信 1 2013电磁流量计电磁流量计浙江迪元仪表有限公司浙江迪元仪表有限公司 诚诚 实实 勤勤 信信 2电磁流量计电磁流量计诚诚 实实 勤勤 信信 3基本原理基本原理 技术参数技术参数13版电磁流量计重点技术版电磁流量计重点技术安装及电解行业的应用安装及电解行业的应用二线制电磁流量计二线制电磁流量计故障分析及解决故障分析及解决诚诚 实实 勤勤 信信 4一、基本原理一、基本原理电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律诚诚 实实 勤勤 信信 5l数学模型数学模型lE E : 感应电动势lK K : 仪表常数lB B : 磁感应强度 lD D : 测量管直径lV V : 平均流速

2、EKBDV诚诚 实实 勤勤 信信 l智能转换器信号处理模型6数据处理数据处理中心中心-CPU信号处信号处理单元理单元按键输入按键输入流量：流量：12.34 m3/h+ 123.432 m34-20mA、频、频率脉冲输出率脉冲输出通讯输出通讯输出报警输出报警输出诚诚 实实 勤勤 信信 7由基本原理引申三个重要概念由基本原理引申三个重要概念（1 1）只能测量导电介质）只能测量导电介质l电导率限制条件 1-5uS/cm（生活用水200us/cm） l不能测量非导电介质,如气体,油类，如介质含有大量 气体，产生测量严重波动（2 2）必须存在磁场）必须存在磁场l励磁电流流经测量管上下励磁线圈产生磁场。励

3、磁线圈断路， 流量计不工作，励磁电流稳定性直接影响仪表测量l测量管必须为非导磁材料，保证磁场穿过导管 （测量管应采用不锈钢材质）（3 3）实际测量值为流体）实际测量值为流体流速流速l电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度是流量计）l测量介质的体积流量，当介质密度稳定且已知情况下可测质量流量。 诚诚 实实 勤勤 信信 产品线产品线8诚诚 实实 勤勤 信信 大口径电磁流量计大口径电磁流量计9诚诚 实实 勤勤 信信 大口径电磁流量计大口径电磁流量计10诚诚 实实 勤勤 信信 大口径电磁流量计大口径电磁流量计11诚诚 实实 勤勤 信信 12电磁电磁流量流量测量精度概念测量精度概念仪表精度用测量误差允许

4、最大值表示误差常用表示方法为：绝对误差 mm/s(或m3/h)实际流速（或实际流量）表示相对误差 百分比表示相对误差有两种方式表示量程误差of F.S.(又称引用误差、也有称参比条件下)测量值误差of M.V.(又称示值误差)用测量误差of M.V.表示的仪表精度远高于用量程误差of F.S.表示的仪表精度公司电磁流量计误差是以测量值相对误差表示，因此精度高两种完全不同的相对误差比较两种完全不同的相对误差比较诚诚 实实 勤勤 信信 二、二、AF3版电磁流量计技术参数版电磁流量计技术参数13信号处理信号处理测量范围测量范围自诊断自诊断励磁技术励磁技术D-OS流量系统流量系统1.1.3mm/s1

5、uS/cm1 uS/cm1.空管及电极阻抗空管及电极阻抗检测报警检测报警2.励磁回路励磁回路3.电极状态检测电极状态检测4.50HZ干扰干扰5.输出回路动态检输出回路动态检测测1.动态电压驱动动态电压驱动2.实时励磁反馈实时励磁反馈3.多级恒流驱动多级恒流驱动诚诚 实实 勤勤 信信 自动零点技术自动零点技术l零点对精度的影响零点对精度的影响l自动零点技术包含两个方面：自动零点技术包含两个方面：14自动零点跟踪零点的稳定性诚诚 实实 勤勤 信信 15无需将管道前后阀关闭，在流体无需将管道前后阀关闭，在流体流动状态下即可修正零点。流动状态下即可修正零点。实时修正，零点保持长期稳定，实时修正，零点保

6、持长期稳定，保证计量的准确。保证计量的准确。优秀的抗干扰能力（优秀的抗干扰能力（50Hz50Hz、变频、变频电机、直流干扰）电机、直流干扰）自动零点优自动零点优势势执行条件执行条件稳定性稳定性抗干扰抗干扰诚诚 实实 勤勤 信信 自动零点功能的实现自动零点功能的实现专利技术：一种用于电磁流量计的零点修正装置专 利 号： 201220471422.3信号处理原则：保持原始信号的最高真实度励磁驱动原则：多级恒流驱动，降低线圈的感抗算法1 ：每秒1000点高密度实时数据信号处理算法算法2：变基数动态数字滤波算法算法3：自动零点处理算法16一项专利一项专利-两项原则两项原则-三大算法三大算法诚诚 实实

7、勤勤 信信 变基数动态数字滤波算法（引申应用）变基数动态数字滤波算法（引申应用）17-505101520191725334149576573818997105113121129137145153161169177系列102468101214161820110192837465564738291100109118127136145154163172181190199208217226235244253262271系列1管道阀管道阀门快速门快速关闭关闭管道阀门快速管道阀门快速开启开启诚诚 实实 勤勤 信信 关键技术对比关键技术对比品牌品牌迪元迪元合资公司合资公司H合资公司合资公司S合资公司合资公司

8、F零点修正功能自动修正手动修正手动修正+在线校准自动修正响应速度最小0.2秒最小0.5秒最小0.5秒最小0.5秒测量精度0.3%0.2%0.25%0.25%电导率3.5 uS/cm3.5 uS/cm3.5 uS/cm10 uS/cm最小起测流速0.01 m/S0.03 m/S0.03 m/S0.02 m/S18诚诚 实实 勤勤 信信 AF3版电磁流量计的流量测量范围版电磁流量计的流量测量范围19诚诚 实实 勤勤 信信 低电导率测量低电导率测量202013年年6月份测量数据，电导率月份测量数据，电导率1uS/cm,仪表阻尼系数东芝仪表阻尼系数东芝0.5，AF3版版1诚诚 实实 勤勤 信信 201

9、3年年9月份测量数据月份测量数据21诚诚 实实 勤勤 信信 在不同电导率下的精度，对比于在不同电导率下的精度，对比于FOXBORO涡街涡街220.90.9511.0512345迪元东芝1us/cm0.9511.0512345迪元东芝2us/cm0.90.9511.05123456迪元东芝4us/cm0.90.9511.0512345迪元东芝9us/cm1.010 1.017 1.023 1.022 0.976 0.985 0.987 0.982 0.940.960.9811.021.041us2us2us3us4.55.59us迪元东芝平均系数平均系数诚诚 实实 勤勤 信信 关于电极式电磁流量

10、计传感器低电导率测量的影响因素关于电极式电磁流量计传感器低电导率测量的影响因素 当电导率降到当电导率降到1us/cm时，时，DN40口径，电口径，电极对地阻抗上升到极对地阻抗上升到800K欧姆左右。欧姆左右。 对转换器的输入阻抗要求提高。输入信号对转换器的输入阻抗要求提高。输入信号幅值变小。幅值变小。阻抗 高速流动的介质对电极的摩擦，使得电极高速流动的介质对电极的摩擦，使得电极上的噪声信号增大。上的噪声信号增大。噪声 由于上面两个主要因素，使得原始信号的由于上面两个主要因素，使得原始信号的性噪比降低，引起流量测量不准，或者流性噪比降低，引起流量测量不准，或者流量测量波动较大。量测量波动较大。性

11、噪比23诚诚 实实 勤勤 信信 横河 双频励磁技术（低频6.25Hz，高频75Hz） 驱动电压130V 励磁电流250mA 不足：在3m/S时偶尔会出现报警，但不会持续。东芝 高频励磁技术（24Hz） 动态驱动，最高电压38V 励磁电流250mA 不足：当开启空管报警后，最高流速为2m/S,当关闭报警后可测，但空管时无法回零，流量值乱跳迪元 低频励磁（6.25Hz）+高密度信号分析 动态驱动，最高电压38V 励磁电流125mA 不足：低频励磁，低电导率测量波动较大，软件算法还需要改进。动态阻尼不适用。信号处理方式对比信号处理方式对比24诚诚 实实 勤勤 信信 全新的操作界面全新的操作界面主要包

12、括以下几个方面l液晶屏：采用128*64图形模式，白底黑字的高亮显示屏。l显示的信息量大，字体清晰，可视距离远。l菜单层次清楚，操作按键更加合理。25诚诚 实实 勤勤 信信 菜单结构菜单结构26诚诚 实实 勤勤 信信 专利技术专利技术27电池供电电磁流量计（电池供电电磁流量计（发发明专利明专利）自动零点专利自动零点专利诚诚 实实 勤勤 信信 信号处理的自诊断信号处理的自诊断空管检测及报警电极对地的阻抗检测信号直流偏置干扰噪声信号、50Hz干扰单电极状态诊断28xx S/cm诚诚 实实 勤勤 信信 29电极电极噪声检测噪声检测l噪声引起原因：气泡，固态颗粒，檫磨电极介质对电极电化学腐蚀二种不同电

13、导率介质配比不均匀，介质PH值迅速变化电导率过低当噪声严重影响仪表时会出现输出信号和显示的波动 诚诚 实实 勤勤 信信 30诚诚 实实 勤勤 信信 电磁流量计的安装事项电磁流量计的安装事项31前直管段前直管段2D保证良好的接保证良好的接地地1.保证保证2D以上前直管段，以上前直管段，1D以上后管段以上后管段2.保证良好的接地。保证良好的接地。3.必须有背压存在。必须有背压存在。必须有背压存必须有背压存在在诚诚 实实 勤勤 信信 在电解铝行业中的应用方案在电解铝行业中的应用方案l电磁流量计在电解铝行业中普通存在的几个问题。321、大电流产生的磁场2、漏电流（杂散电流）3、接地电动势4、与非金属管

14、道连接诚诚 实实 勤勤 信信 大电流产生的磁场大电流产生的磁场l一般电解槽的电流都在10KA以上。这么大的直流电流必定在其周围产生强磁场，而电磁流量计也是通过产生磁场来获得信号。如果这个磁场干扰不能解决的，对电磁流量计的测量影响是很大的。l为了解决这一问题，我们在电磁流量计传感器内增加了抗强磁干扰的屏蔽层。一般是选用不导磁的材料。33诚诚 实实 勤勤 信信 漏电流对电极上信号的影响漏电流对电极上信号的影响34l电磁流量计检测的电压在几毫伏，这个电压是由流体的流动感应产生的。因为工艺管道是不导电材料，电解槽的漏电流就会影响到电磁流量计，当漏电流通过电磁流量计的电极和接地环时，就会产生一个大电流，

15、一旦漏电流值超过电磁流量计所允许的噪声电平，就会造成放大器过载，引起测量误差，因此要在工艺管道上加装导电环。l直流电平抑制电路的应用。这个电路能在20V以内的直流电压抑制住。使后端的放大器不会饱和。能够正常测量流量 。诚诚 实实 勤勤 信信 接地电动势接地电动势l接地电动势的影响。电解槽的漏电流对地会产生一个电动势，会影响电磁流量计。由于电解装置的电动势不稳定，如果把电磁流量计接地，会发生大的输出波动。l这一点与电磁流量计在普通的应用中区别最大，也最容易被忽略。l所以在电解工艺过程电磁流量计的接地不能随便接。一般会采用（接地环或者短管），作用是，在流体到达电磁流量计之前消除漏电流。有时使用几个

16、接地环来加强效果。由于要与液体大面积接触，使用短管的效果较好，但它较容易造成电腐蚀，因此相对于使用接地环而言，使用短管需要经常进行维护、检修。35诚诚 实实 勤勤 信信 与非金属管道连接与非金属管道连接l电解装置中所用的金属管路和不能拧紧的螺栓处最易发生流体的泄漏。一般检测器与管道之间的材料相同，电磁流量计检测器上所带的O形圈就是防泄漏的。36诚诚 实实 勤勤 信信 37迪元电磁流量计六大特点迪元电磁流量计六大特点一 基于嵌入式操作系统开发可靠性二 自动零点修正功能精度保证三 全新的操作界面操作方便，直观四 丰富的自诊断功能维护性高五 齐全的通讯接口适应性强六 智能化的配套外设附加值高诚诚 实

17、实 勤勤 信信 二线制电磁流量计二线制电磁流量计38低功耗系统低功耗系统高效电源高效电源测量精度测量精度励磁技术励磁技术D-OS流量系统流量系统低功耗信号处理低功耗信号处理电路，整体电路，整体运行功耗为运行功耗为0.060.06瓦。瓦。基于基于D-OSD-OS嵌入式流量测量系统嵌入式流量测量系统1.恒压励磁驱动恒压励磁驱动2.分档驱动电流分档驱动电流3.最低励磁电流达最低励磁电流达20mA电源转换效率电源转换效率达到达到90%90%口径范围：口径范围：DN15DN150.仪表测量精度：仪表测量精度：0.5级级诚诚 实实 勤勤 信信 二线制电磁流量计重要技术参数对比二线制电磁流量计重要技术参数对

18、比39技术参数技术参数迪元二线制迪元二线制横河二线制横河二线制口径范围DN15DN150DN25DN100流速范围010m/s010m/s下限流速0.5m/s0.3m/s重复性1/3精度0.2%速度输出信号电流输出、频率输出（三线制）电流输出、频率输出（三线制、四线制）、状态输出显示全点阵LCD（12864）全点阵LCD（12864）安装方式法兰型法兰型、夹持型诚诚 实实 勤勤 信信 精度等级对比精度等级对比40迪元二线制精度迪元二线制精度横河二线制精度横河二线制精度诚诚 实实 勤勤 信信 13版电磁流量计二线制电磁流量计电池供电型电磁流量计浆液电磁流量计。41二线制电磁流量计代表迪元电磁流量

19、计一个新的高度。二线制电磁流量计代表迪元电磁流量计一个新的高度。我们克服了三大技术难题，做到接近世界一流水平横河二线制电磁流量我们克服了三大技术难题，做到接近世界一流水平横河二线制电磁流量计的指标。计的指标。诚诚 实实 勤勤 信信 l电磁流量计故障分析及解决42诚诚 实实 勤勤 信信 43九九 、电磁流量计故障分析及解决方法电磁流量计故障分析及解决方法l（1）电磁流量计故障分析方法之一：）电磁流量计故障分析方法之一： （按故障发生时期区分）（1）如在安装调试期发生问题，应侧重于以下分析和检查： 仪表使用工况条件是否符合要求 仪表选型是否正确 仪表安装是否合理 忌讳五种安装 -聚气点避免气泡聚集

20、 -非满管保证满管测量 -虹吸口不能产生虹吸现象 -前置阀调节阀应安装在下游 -后抽泵上游装泵不产生负压（2）如经过较长时间正常运行后发生问题，应多侧重仪表本身检查： 传感器电极腐蚀、磨损、泄露、结垢 励磁线圈绝缘下降 转换器电路故障 连接电缆断路、短路、受潮诚诚 实实 勤勤 信信 44l（2）电磁流量计故障分析方法之二：）电磁流量计故障分析方法之二： （按故障发生源头区分）（1）来自外界干扰引起： 电源电压不稳、仪表遭雷击 空间电磁波干扰 周围大电机磁场干扰 电缆线引电位电压（2）来自管路系统引起 传感器后无背压，引起空管 导管杂散电流影响 装于管网高点聚集气泡 绝缘材料管路接地不良（3）来

21、自被测流体引起： 介质含大量气泡和固体颗粒 介质含铁磁性物质 不同PH值介质混合不均 介质与电极产生化学作用（4）来自仪表故障引起： 下面专题分析 诚诚 实实 勤勤 信信 45l（3）电磁流量计故障分析方法之三：）电磁流量计故障分析方法之三： （按故障发生现象区分）（1）流量计无显示和输出信号： 检查电源接入（包括保险丝、保险管）断路或短路 检查连接电缆（励磁线、信号线）断路或短路 检查转换器相关功能是否开启 检查转换器是否损坏（2）流量计超满度显示和输出信号： 检查传感器是否空管 检查信号电缆是否断路 检查有无干扰信号从管路或电缆引入 检查转换器设置是否错误 检查后位仪表是否错误配置（3）流

22、量计显示和输出信号波动、不稳： 检查液体本身含较多气泡纤维、颗粒产生摩擦电势 检查有无外界干扰进入 检查流体本身脉动与不稳 检查介质与电极有无发生化学反应、电极是否泄漏（4）流量计显示和输出信号与实际流量不符： 检查传感器有无满灌 检查传感器电极绝缘性能 检查连接电缆有否断、短路或绝缘下降 检查转换器菜单设置是否正确 诚诚 实实 勤勤 信信 46l（4）电磁流量计故障分析方法之四：）电磁流量计故障分析方法之四： （区分故障产生于电磁流量传感器还是转换器）（1）短路法： 将转换器信号输入端（红、黑、兰）短路，检查转换器是否恢复零位显示和输出4mA ， 能恢复零点大致认为转换器工作正常，反之则反。

23、 人为改变转换器零点（如调节零点电位器，手动改变零点），再检查转换器零点是否相应变化， 能变动零点的转换器，则进一步确认转换器工作正常。（2）替代法： 利用现有工作正常转换器，替代待判断转换器（必须设置成同样菜单内容，口径、满量程、 仪表系数）。借助互换性来分析故障所在，如替代后，流量计工作正常，原转换器必有故障， 反之则反.诚诚 实实 勤勤 信信 47（5）电磁流量计故障分析方法之五：）电磁流量计故障分析方法之五： （用电磁流量模拟信号器检测转换器）（1）模拟信号器原理与功能： 模拟信号器模拟电磁流量传感器 产生一个模拟流量信号 信号大小由流速V和传感器系数因素决定 （2） 模拟信号器与转换

24、器的连接： 信号线与转换器对号相接 励磁线与转换器对号相接（3）校验转换器的输出信号误差： 按公式计算Iout值= 416%100QQ%1000III误差（要求（要求 1.5%）诚诚 实实 勤勤 信信 48l（6）电磁流量计故障分析方法之六：）电磁流量计故障分析方法之六： （电磁流量传感器的常规检测）（1）传感器励磁线圈阻值R检测： 用万用表检测传感器(绿、黄)间电阻 不同口径励磁线圈阻值稍有不同，范围在50左右 当R0或R时，则线圈短路或断路 将测试值与原出厂值进行比较判断励磁线圈故障（2）传感器励磁线圈绝缘电阻检测： 用万用表检测绿（或黄）对外壳接地间绝缘电阻 要求绝缘电阻r1M，否则为线圈受潮（3）检测传感器二个电极对地电阻RE2,RE3（测量管满管条件）： 用指针式万用表进行测试，测量时有充放电现象 测