电磁流量计培训讲解课件

1.一条基本原理2.两台重要部件3.三个组成部分4.电磁流量计四大特点5.科隆电磁流量计的五大卖点6.电磁流量计选型需要的六方面信息7.电磁安装中的七项要求8.电磁流量计的基本分类形式电磁流量计培训讲解课件电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律一、一条基本原理电磁流量计基本原理基于一、一条基本原理法拉第电磁感应定律E:感应电动势K:仪表常数B:磁感应强度D:测量管直径V:平均流速法拉第电磁感应定律由基本原理引申三个重要概念只能测量导电介质电导率限制条件б≥1～5μS/cm（水>20μS/cm）

(低电导率>0.05μS/cm使用专用仪表）不能测量非导电介质,如气体,油类，如介质含有大量气体，产生测量严重波动必须存在磁场励磁电流流经测量管上下励磁线圈产生磁场。励磁线圈断路，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）实际测量值为流体流速电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度式流量计）测量介质的体积流量熟练流速换算

Q(流量）=π/4*DN2*V{Q=V×28.274m3/h/(DN/100)V=Q×0.03537m/s/(DN/100)由基本原理引申三个重要概念只能测量导电介质Q=V×28.2二、二台重要部件信号转换器流量传感器+流量计=二、二台重要部件信号转换器流量传感器+流量计=重要部件之一导管

非导磁材料

(不锈钢,陶瓷或塑料)衬里

金属管道需要衬里外壳和接线盒一对线圈

产生磁场磁路

聚集磁场一对电极获取感应电压重要部件之一导管

非导磁材料衬里

金属管道需要衬里外壳和接线导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。导管是介质的流通途径导管承受额定的工作压力电磁流量计传感器

导管导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。电磁流量计传为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场。当温度不同时，线圈的漆包线的耐温等级也不同。当最高温度低于120℃时为E级，如最高温度为180℃时则为H级，同时注意衬里材料也应和温度相适应。电磁流量计传感器

线圈和磁路

为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场电极用于从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀特性应和介质相匹配。不锈钢316L,316Ti哈氏合金B、哈氏合金C钛Ti钽Ta铂Pt铂铱合金对电极的要求是：耐介质腐蚀,无电化学反应干扰.KROHNE公司提供了有关电极选材的推荐资料。电磁流量计传感器

电极电极用于从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。普通电极刮刀电极(RE)：可清除电极表面污垢可更换电极(WE)：可在线拆下清洗污垢

电磁流量计传感器

电极电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。电磁流量计传感器

电外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。外壳和侧环用于屏蔽外界磁场有些口径及型号的外壳是磁路的一部分。电磁流量计传感器

外壳和侧环

外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。电磁流量计传感器

法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准:国家标准GB9115-2000,等同标准BS4504（英标），DIN2501（德标），ISO7005（国际标准）KROHNE规定，对于符合国标并且压力等级符合下列要求的为标准压力等级：4.0MPa，DN10—DN801.6MPa，DN100—DN1501.0MPa，DN200—DN10000.6MPa，DN1200—DN3000美国标准ANSIB16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相当于2.0MPa,5.0Mpa日本标准JIS2210,主要有2k,5k,10k,1k=0.1MPa另外还有其他标准，如澳洲标准，印度标准，国内还有化工部标准，机械部标准，石化标准等。电磁流量计传感器

法兰法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准:电不同介质亦需要选用不同材质的接地环，满足腐蚀性要求可选材质：不锈钢，哈氏合金，钽等IFC300的虚拟接地功能电磁流量计传感器

接地环不同介质亦需要选用不同材质的接地环，满足腐蚀性要求电磁流量计重要部件之一

电磁流量转换器

IFC100IFC300重要部件之一

电磁流量转换器

IFC10016电磁流量计|IFC300特点一台IFC300机芯适合三种型式的外壳两种供电电源：100～230VAC功耗：22VA12～24VDC功耗：12W三种形式外壳：C–一体型(Ex和非Ex)IP67(防护等级)铝和不锈钢外壳(外壳材料)F–分体型(Ex和非Ex)IP67(防护等级)铝和不锈钢外壳(外壳材料)W–墙挂型(聚碳酸酯外壳,非

Ex)IP65(防护等级)

聚碳酸脂(外壳材料)16电磁流量计|IFC300特点一台IFC300机芯适合17电磁流量计︱IFC300IFC300传感器与转换器间接线1，2，3代表了传感器与转换器间的信号传输7，8，9代表了传感器与转换器间的励磁传输17电磁流量计︱IFC300IFC300传感器与转换器间接线18AA-A+BB-A端子Iout(加HART)B端子Sout或CintCDC-D-C端子SoutD端子Pout或Sout基本型IFC300

输出/输入端子电磁流量计|IFC300特点Iout–电流输出—有源或无源方式Sout—状态输出—无源方式Cint---控制输入—无源方式Pout—脉冲输出—无源方式有源方式:为后位仪表提供电源用a表示如Ia(有源电流输出)无源方式:后位仪表需要外部电源

Uext=<32v

用P表示如Ip(无源电流输出)各种输出端子互相电隔离18AA-A+BB-A端子Iout(加HART)B端子19

Iout电流输出量程0-20mA

I0%-I100%负载特性

RL=<1K欧姆I=<22mA可测量正/反流量能自动和手动实现量程转换(转换系数5—80%)

Pout脉冲输出两类脉冲输出输入单位时间脉冲Fout

单位体积脉冲Pout最大频率

Fout=<10000HZ脉冲形状可选择对称自动固定宽度允许电流I=<20mAf=<10KHZI=<100mAf=<100HZ

Sout状态输出实际为开关量输出作为流向指示作为超量程指示作为空管指示作为计数器到预设置指示作为电流量程转换指示作为被测物理量的限位指示允许电流I=<100mA

Cout控制输入控制计数器停计控制计数器复位控制输出信号保持控制所有出错信号复位控制所有输出信号为零控制电流量程转换电磁流量计|IFC300特点19Iout电流输出Pout脉冲输出Sout状态20电磁流量计︱IFC10020电磁流量计︱IFC10021电磁流量计︱IFC100特点21电磁流量计︱IFC100特点22电磁流量计︱IFC100特点IFC100传感器与转换器间接线1，2，3代表传感器与转换器间的信号传输7，8，9代表传感器与转换器间的励磁传输与IFC300的区别在于最外层屏蔽在转换器端变为端子S（Shield)22电磁流量计︱IFC100特点IFC100传感器与转换器间23电磁流量计︱IFC100IFC100的输出接线方式基本与IFC300相同。需要注意的是当前IFC100仍无法进行除HART通讯之外的数字通讯方式。23电磁流量计︱IFC100IFC100的输出接线方式基本与24电磁流量计︱IFC300与IFC100对比IFC1００

IFC090IFC300精度0.3%+1mm/s0.3%0.2%+1mm/s配套口径2.5～1200mm2.5～1600mm2.5～3000mm励磁电流GKL±62.5mAGK±125mA

±125mA±62.5mA结构特点

WK·FC·F·W·R操作按键密封按键开关按键和磁棒光电接近开关输出信号端子A+AA-CC-DD-I+II-B1B┷B2A+AA-CC-DD-BB-输出信号型式A——IC——S.LD——F.P.S.LISCPA——IB——S.L.CC——S.LD——F.P.S.L在线检测电极电阻励磁线圈电阻电极噪声空管检测1、电极电阻2、励磁线圈电阻3、电极噪声4、仪表线性5、流体流态功耗8VA/4W10VA/8W22VA/12W24电磁流量计︱IFC300与IFC100对比IFC1００显示和测量介质的体积流量Volumflowm3/h,L/min,L/s……包括瞬时流量、累积流量m3、L（两个计数器，正反向代数和计数）当介质密度固定时，可显示测量相对质量流量。Massflowkg/h,kg/min,kg/s……显示和测量流体的流速flowspeedm/s显示和测量被测介质的电导率conductivityμs/cm显示和测量传感器励磁线圈温度Coiltemperature显示和测量转换器累积工作时间operatinghours显示自诊断信息diagnosisvalue科隆电磁流量计的显示和输出信息六种显示内容

显示和测量介质的体积流量Volumflowm3/h1、电流输出信号Currentoutput

电流范围0-20mA/测量量程***m3/h/有源无源选择/极性选择/时常数/小流切除2、频率输出信号Frequencyoutput脉宽选择、对称、自动、固定/量程≤10KHz/测量量程***m3/h/极性选择/时常数/小流切除3、脉冲输出信号Pulseoutput脉宽选择、对称、自动、固定/脉冲单位/脉冲当量/极性选择/时常数/小流切除4、状态输出信号Statusoutput

模式选择/流向/过载/计数器达预算值/空管/出错/常开常用选择5、限位开关Limitswitch

流速/流量/线圈温度/电导率/诊断值/极性选择/常开常用选择6、控制输入信号Controlinput

保持某输出或所有输出/保持某计数器或所有计数器/复位某计数器或所有计数器/某输出或所有输出为零/量程转换/出错复位六种输入输出信号1、电流输出信号Currentoutput六种输入三、三个组成部分

小结电磁流量计由传感器、转换器、电缆连接线三部分组成，缺一不可。如电缆连接线很短，安装在流量计壳体内，传感器与转换器组成一体为一体型流量计。如传感器与转换器分开独立安装，则称分体型电磁流量计。切记电缆连接线也是电磁流量计的重要组成部分。＋

一体型电磁流量计（C）分体型电磁流量计（F）转换器传感器连接电缆传感器转换器连接电缆三、三个组成部分

小结电磁流量计由传感器、转换器、电缆连接线电磁流量计连接电缆两种连接电缆传输不同信息信号电缆:将传感器流量信号传输到转换器励磁电缆:将转换器产生励磁电流送到传感器励磁线圈信号电缆线分A型B型二类，常用型号为A型电磁流量计连接电缆两种连接电缆传输不同信息（1）测量管内无阻尼结构（空管）压损小，可测量固液二相介质的体积流量对比仪表：机械式流量计（涡轮），差压式流量计（孔板）（2）测量体积流量与被测介质诸多物理量无关如被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率（必须大于一定值）参数变化,不必进行修正和补偿对比仪表：转子流量计（3）量程比宽量程比宽（1：100），且输出信号与被测介质体积流量成线性关系对比仪表：转子流量计（1:10）（4）对流量测量管前后直管段要求低前置直管段L1>5D，后置直管段L2>2D(D为测量管直径)L1（前置直管段）L2（后置直管段）

差压：15～20D10～15D超声：10～15D5～10D

电磁：5～10D2～5D四、电磁流量计四大特点（1）测量管内无阻尼结构（空管）四、电磁流量计四大特点问题引入：

E=k·B·D·V某一台电磁流量传感器，B、D为定值时，电极流量信号与被测介质流速成正比不同口径传感器相同流速，无法达到相同的电极流量信号相同口径传感器相同流速，也有不同的电极流量信号原因：是工艺条件限制，B（磁通密度）D（管道内径）不能实现绝对相同电磁流量计|传感器系数GK值分析问题引入：电磁流量计|传感器系数GK值分析电磁流量计|GK作用传感器常数GK的重要作用：每台传感器均有自己的特征值，即传感器系数GK用GK值反映某一传感器的流量信号特征（称为传感器常数）GK定义：当被测介质流速为1m/s时的流量信号E1m/s，与定值840mV之比值为此台传感器的GK值（即传感器系数）已知GK值则能求得在流速为1m/s时此传感器电极流量信号E1m/s=840uV/GK已知GK值则能求得在流速为Vm/s时此传感器电极流量信号EVm/s=840/GK*Vm/s当GK=1时，E1m/s=840uV已知GK值传感器则能与所有系列转换器实现配套和互换（转换器中设定对应GK、D、Q100%各参数后则完成配套目的）GK值为一无量纲单位的系数电磁流量计|GK作用传感器常数GK的重要作用：0000000KROHNEKROHNEIFC090I..........POverrangeFlowrate+.......-........S

totalizer000952100190420028563003804800476050057126006664700761680085689009521001047310114252012377301332940142815015233601618570171378018109901904200199941020946202190030228504023802502475460256995026658802758480285630029494503046720315877032371403347440344620035228803617950371319038111603903610399600Start,开始计算Stop停止计算测量值0400000

参考值脉冲（容量）比如

1个脉冲代表1升水0.1%偏差液位开关阀门最大流量: 30.000m3/h容量: 500m3

不确定度: <0,013%

标定塔电磁流量计标定：非稳压动态水流量标定装置－－－确定传感器系数GK值0000000KROHNEKROHNEIFC090I...GK被标传感器=（U实际容积/U测量容积）×GK标准转换器GK被标传感器——被标定的传感器系数U实际容积——由标定容器测得流过传感器流量的实际流量容积U测量容积

——被标传感器与标准转换器配合测得的测量容积U测量容积=P累积脉冲×N脉冲当量P累积脉冲——标准转换器输出脉冲累积值N脉冲当量——每一脉冲对应的流量体积GK标准转换器——标准转换器内设定的GK值GK值是每个传感器的身份象征流量标定装置标定传感器系数的原理GK被标传感器=（U实际容积/U测量容积）×GK标准转换器流34电磁流量计|投运步骤打开阀门，使液体充满系统排除泄露点排除系统内残留气体接通转换器电源，通电预热关闭阀门，使变送器内充满静态液体检查调整转换器零点重新打开阀门，达到100%流量，检查输出是否稳定和正确开车使用34电磁流量计|投运步骤打开阀门，使液体充满系统检测原理：在两电极和电极对地之间加一电压，测量流经电流可检测电极间的电阻值R=K/(бxEF)

R－电极电阻EF－电极系数（接近电极尺寸）б－电导率K－常数校验时在C1.1.10中输入现场校验时介质电导率，机内自动计算并显示出EF值，以后此值用于从电极电阻检测电导率．应用目的：

K

a计算检测介质电导率б=RxEFb判断管道中空管可能当б↓↓小于极限值时空管报警

c电极结垢绝缘物时,电极电阻R↑↑过大

d电极泄漏:此时电极对地电阻明显减小(1)电极电阻检测xxμS/cm检测原理：(1)电极电阻检测xxμS/cm

检测原理：励磁线圈电阻R与线圈温度的关系式：R=R20[1+a(T-20℃)]R20－20℃时励磁线圈电阻a=0.39%/℃－线圈材料温度系数T－检测时线圈励磁温度校验时在C1.1.08中输入现场校验时线圈温度,机内计算并显示R20值，以后此值用于从线圈电阻检测线圈温度．

应用目的：通过检测线圈电阻计算测出线圈温度

℃

它间接反映了传感器介质和环境温度当线圈阻值与出厂值相比较变化过大时,确定线圈短路或开路存在,将严重影响测量精度(2)励磁线圈电阻测量电磁流量计同时帮你监控介质检测原理：(2)励磁线圈电阻测量噪声引起原因：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ēēēēēē(3)电极噪声检测噪声引起原因：ēēēēēē(3)电极噪声检测检测原理:

电极信号＝流量信号＋噪声电势删除电极信号中有规则的流量信号后测得的电极电压为噪声电势流量信号＝０时电极信号＝噪声电势常规流量测量噪声测量electrodesignalmultiplication1-1resultelectrodesignalmultiplication1-1result电极电压和励磁同向的采样信号相乘取出流量信号和相移了90°的采样信号相乘没有噪音时，输出电压为零电极噪声检测检测原理:electrodesignalmulti

应用目的：当检测到噪声电势后，启动噪声滤波抑制功能，便能有效抑制噪声使仪表正常工作。

使用方法：在菜单中启动电极噪音测量C1.3.13ON实测电极噪声数值C1.3.15再开启噪声滤波C1.2.07ON提高实测电极噪声数值２０％，再将此值设置到噪声电平C1.2.08中或提高噪声抑制C1.2.09

返回C1.3.15再检测实测电极噪声数值，如还未见效，重复上述步骤，同时开启噪声滤波提高脉冲宽度和脉冲限制(C1.2.4,C1.2.5,C1.2.6)直至工作稳定。

电极噪声检测应用目的：电极噪声检测(4)流体流态检测让流体流态检测来帮助你解决这些需要停机拆卸检查，甚至无法检查的问题！测量管未满管测量管底部沉积测量管衬垫明显凸起前后直管段未达到安装要求造成流态不对称，或紊流状态(4)流体流态检测让流体流态检测来帮助你解决这些需要停机拆检测原理：两个上下励磁线圈中，同时同相流入同值励磁电流I1

I2,在两电极上产生极性相反的感应电势U1和U2

如管内流体流态分布对称均衡时U1=U2，两电极上合成电势UAB=U1-U2=0如管内流体流态发生变化，尤其管中上下两部分流态存在差异时U1≠U2UAB≠0

线圈部件电极电极

线圈部件

电极线圈部件线圈部件电极

7I1U1↓U2↑

8I2UAB=△9

(4)流体流态检测检测原理：线圈部件电极电极线圈部件电极线圈部件线圈部件电极检测原理:

在较短测量周期内，磁场减少到５０％（即励磁电流减少５０％）检测电极信号是否对应同步减少到５０％，如按比例变化（当流量不变条件下）说明仪表线性优良

U=B·D·V=K·I·D·VＵ:电极电压I:励磁电流Q=πD2V/4=(不变)

Q:流量K:常数

U电极Q指示

»U电极/I磁场

I磁场Q

Q123流量输出(5)仪表线性检测检测原理:U电极Q指示»U电极/I磁场I磁必须参数：最基本参数：工艺管径和流量范围环境工况条件：防护等级、防爆要求、电源电压、工艺管道材质被测介质的理化性能：电导率、温度、压力、含气泡，固体颗粒成分、腐蚀性——决定电极材料，型式、衬里材料六、电磁流量计选型必须参数：六、电磁流量计选型(1)传感器上箭头方向必须与实际流量方向一致（如反向安装，转换器菜单中流动方向一项必须更正）七、电磁流量计安装调试中七项要求

(1)传感器上箭头方向必须与实际流量方向一致七、电磁流量计安(2)必须保证满管测量状态(2)必须保证满管测量状态注意：前后直管段从电极处开始计算！(3)前后直管段的要求注意：前后直管段从电极处开始计算！(3)前后直管段的要求(4)安装位置要求(4)安装位置要求A传感器必须良好的接地： 给信号源参考零电位，使被测介质与大地相连通安全性要求（如雷击）抗外界干扰转换器部分已通过电缆线接地，毋须再行接地，以免因电位不同而引入干扰IFC300虚拟接地功能(5)无干扰的安装A传感器必须良好的接地： (5)无干扰的安装B:避免外界磁场干扰C:避免剧烈振动D:法兰面差距小于0.5mm电磁流量计培训讲解课件确认电源电压（24VDC仪表被220VAC电源烧坏现象层出不穷）电缆数字与端子数字对号入座电缆安装注意事项：信号电缆与励磁电缆分开穿管(铁管),可防止干扰,机械损伤，必须采用公司提供的专用电缆信号电缆、励磁电缆与电源线分开安装脉冲输出线应考虑线间分布电容影响，不宜过长１＃——接地屏蔽端２＃、３＃——信号端７＃、８＃——励磁端９＃——励磁线圈连接中点１１＃、１２＃——电源端(6)必须正确接线和铺设电缆确认电源电压（24VDC仪表被220VAC电源烧坏现象层出分体型电磁流量计应确保电磁流量转换器与传感器对号配套使用转换器与配套传感器仪表号码一致（张冠李戴将不能正常工作）(7)分体型电磁流量计必须配套对号安装分体型电磁流量计应确保电磁流量转换器与传感器对号配套使用(八、电磁流量计十种不同分类型式按传感器和转换器安装位置划分：一体型、分体型和墙挂型，盘装型按传感器结构划分：管道式和插入式按有无法兰划分：法兰式和夹持式按防护等级划分：防喷淋型和潜水型按使用与防爆区域划分：防爆型和非防爆型按传感器承压能力划分：普通型和高压型按传感器有无电极划分：电极型和电容型按转换器电路型式划分：模拟电路型和智能型按电源和输出线传输线数量划分：二线制和四线制按电源供给类别划分：交流供电、直流供电和电池供电型式八、电磁流量计十种不同分类型式按传感器和转换器安装位置划分53九、电磁流量计检测九种方法（1）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---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53九、电磁流量计检测九种方法（1）电磁流量计故障分析方法54（2）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

54（2）电磁流量计故障分析方法之二：（按故障发生源头区分）55（3）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

55（3）电磁流量计故障分析方法之三：（按故障发生现象区分）56（4）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1#、2#、3#短路，检查转换器是否恢复零位显示和输出I0%（0或4mA），能恢复零点大致认为转换器工作正常，反之则反。

——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，DN、Q100%、GK）。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.56（4）电磁流量计故障分析方法之四：57（6）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7#、8#间电阻

——不同口径励磁线圈阻值不同，范围在十几Ω到150Ω之间

——当R≈0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7#（或8#）对外壳接地间绝缘电阻

——要求绝缘电阻r>1MΩ，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

——测试时同一表笔测量电极2#和3#，同一表笔接3#（记录二次测量瞬时值）

——RE2,RE3阻值随介质电导率及仪表口径不同而不同。电导率越高，口径越大，阻值越低；电极对地电阻一般在几KΩ到几百KΩ之间

——若RE1-2≈0或RE1-2≈∞时，则线圈短路、断路或结垢

——若RE1、RE2相差甚大，二电极不对称，有泄漏可能（测量管空管条件）：

——测量管空管，干燥条件下，用兆欧表检测电极对地绝缘电阻rE2,rE3

要求rE2,rE3>10MΩ57（6）电磁流量计故障分析方法之六：58（7）电磁流量计故障分析方法之七：（连接电缆“励磁线和信号线”的常规检测）（1）励磁电缆线检测：

——一体型仪表和IP68灌封型传感器中励磁线检测方法同励磁线圈检查相同。励磁电缆和励磁线圈二者同时被检测，必要时切断连线才能单独检测。

——分体型仪表和非灌封型励磁线检测励磁线一端二线7#、8#短路，另一端用万用表测量应为线间电阻。（2）信号电缆先检测：

——一体型仪表和IP68灌封型传感器中励磁线检测方法同传感器二电极对地电阻检查。

电极对地电阻与信号线二者同时被检测，必要时切断连线才能单独检测。

——分体型仪表和非灌封型励磁线检测

信号线1#对1#，2#对2#，3#对3#应为线间电阻

1#对2#，1#对3#，2#对3#之间应保持良好绝缘性能。58（7）电磁流量计故障分析方法之七：59（8）电磁流量计故障分析方法之八：（电磁流量计输出信号与后位仪表配接检查）

——后位仪表本身不属于检测项目

——有源输出信号，不允许后位再附加电源——无源输出信号，后位仪表必须具备外接电源必要时还应串入限流取压电阻R（1K~10KΩ）

——后位仪表有接地电位时，输出信号线应接同地电位。(输出信号必须为隔离型）

——按后位仪表要求，设置转换器输出脉冲的幅值和脉宽，否则后位仪表难以接收到脉冲。

——根据通讯规则连接各种通讯接口。（包括地址和波特率设置）59（8）电磁流量计故障分析方法之八：60（9）电磁流量计故障分析方法之九：（流量计输出信号连接的后位仪表检查）

故障源故障现象类别名称无信号输出输出晃动零点不稳流量测量值与实际值不符输出超满度一、管道系统和相关设备类1.安装不善

√

√

2.未满管

√①少量气体，呈分层流

√

√

②气体增加，呈分层流或波状流

√

√

③成气泡流或塞状流

√

④液位在电极下

√3.管系潴留气体

√

√

4.管系吸入汽泡

√

√

5.往复泵或控制阀振荡产生脉动

√

√

6.使用过程中流动状态变化

√

二、流体类1.液体含有气体

√

√

2.液体中含有固相

①浆液噪声

√

②电极被污染

√√

③导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极衬里√

√

④衬里被磨损或被沉积改变流通面积

√

3.电导率不均匀或接近阈值

√√

4.与液体接触件材料失配√√

5.流动噪声

√

三、环境类1.强磁场

√

2.强电磁波

√

3.管道杂散电流

√

4.地电位变化

√√

5.潮气侵入√

√√

60（9）电磁流量计故障分析方法之九：（流量计输出信号连接61附录：1.电磁流量传感器的电极电阻测量是检测传感器存在故障的重要方法，请你解释测量时要用什么检测仪表，在哪几个接线端子之间，用什么方法进行测量？一般情况下，它的阻值在什么范围内？如果测量结果阻值接近为零或在MΩ范围内，或者二电极测量不对称，请分析有什么故障存在可能？61附录：1.电磁流量传感器的电极电阻测量是检测传感器存在故62附录：1.

答案：测量电磁流量传感器电极电阻，最好使用指针式万用表的电阻档。应测量信号接线端子2#对1#，3#对1#的电阻值，它的阻值根据被测介质电导率的大小和口径不同有不同较大差异，一般在几K到几百K之间，如测量结果为：阻值接近零——可能电极泄露阻值在∞——可能电极断路或被绝缘介质结垢二电极测量电阻不对称——电极上结垢,泄漏62附录：1.答案：测量电磁流量传感器电极电阻，最好使用指63附录2.当我们在现场检修电磁流量计时，有时发现转换器显示屏上显示的流量波动比较大，同时电流输出信号和脉冲输出信号也跟随发生波动，产生这种波动的因素很多，可以由外界干扰环境原因引起，也有可能是介质流体方面造成。根据你的实际经历和平时检修过程中碰到的情况叙述，引起流量波动的可能因素有哪些？又是如何设法解决的？63附录2.当我们在现场检修电磁流量计时，有时发现转换器显示64附录2.答案：1）接地不良好,(对传感器良好接地或对绝缘管道采用接地环)2）测量管内有气泡,(安装前置排气阀)3）电极污染，（清洗电极）

4）介质中含有较多固体颗粒摩擦电极，（采用干扰抑制措施）

5）电极与励磁线圈绝缘电阻下降，（烘干相应部位，更换接线盒封胶）

6）电导率过低，传输信号线过长，（改用B型电缆）64附录2.答案：65附录3.我们维修人员在现场有时会碰到这种情况，电磁流量计在使用一阶段后会出现显示和信号波动情况，当经过一系列检查排除转换器存在故障和连接电缆引入干扰后，传感器电极有可能存在污染和结垢疑点，此时通常可以采取一个什么措施对电极进行一次类似清洗方式，通过此方法来检验我们判断是否正确。（在采用这个措施前，必须用电表测量电极对地不存在短路情况）65附录3.我们维修人员在现场有时会碰到这种情况，电磁流量计66附录3.答案：这种措施为电极焚烧的方法，即将220VAC电压接到传感器信号线3#.2#上（必须与转换器断开）通电数分钟。（操作时应注意安全）66附录3.答案：谢谢大家请批评指正谢谢大家

1.一条基本原理2.两台重要部件3.三个组成部分4.电磁流量计四大特点5.科隆电磁流量计的五大卖点6.电磁流量计选型需要的六方面信息7.电磁安装中的七项要求8.电磁流量计的基本分类形式电磁流量计培训讲解课件电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律一、一条基本原理电磁流量计基本原理基于一、一条基本原理法拉第电磁感应定律E:感应电动势K:仪表常数B:磁感应强度D:测量管直径V:平均流速法拉第电磁感应定律由基本原理引申三个重要概念只能测量导电介质电导率限制条件б≥1～5μS/cm（水>20μS/cm）

(低电导率>0.05μS/cm使用专用仪表）不能测量非导电介质,如气体,油类，如介质含有大量气体，产生测量严重波动必须存在磁场励磁电流流经测量管上下励磁线圈产生磁场。励磁线圈断路，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）实际测量值为流体流速电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度式流量计）测量介质的体积流量熟练流速换算

Q(流量）=π/4*DN2*V{Q=V×28.274m3/h/(DN/100)V=Q×0.03537m/s/(DN/100)由基本原理引申三个重要概念只能测量导电介质Q=V×28.2二、二台重要部件信号转换器流量传感器+流量计=二、二台重要部件信号转换器流量传感器+流量计=重要部件之一导管

非导磁材料

(不锈钢,陶瓷或塑料)衬里

金属管道需要衬里外壳和接线盒一对线圈

产生磁场磁路

聚集磁场一对电极获取感应电压重要部件之一导管

非导磁材料衬里

金属管道需要衬里外壳和接线导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。导管是介质的流通途径导管承受额定的工作压力电磁流量计传感器

导管导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。电磁流量计传为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场。当温度不同时，线圈的漆包线的耐温等级也不同。当最高温度低于120℃时为E级，如最高温度为180℃时则为H级，同时注意衬里材料也应和温度相适应。电磁流量计传感器

线圈和磁路

为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场电极用于从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀特性应和介质相匹配。不锈钢316L,316Ti哈氏合金B、哈氏合金C钛Ti钽Ta铂Pt铂铱合金对电极的要求是：耐介质腐蚀,无电化学反应干扰.KROHNE公司提供了有关电极选材的推荐资料。电磁流量计传感器

电极电极用于从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。普通电极刮刀电极(RE)：可清除电极表面污垢可更换电极(WE)：可在线拆下清洗污垢

电磁流量计传感器

电极电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。电磁流量计传感器

电外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。外壳和侧环用于屏蔽外界磁场有些口径及型号的外壳是磁路的一部分。电磁流量计传感器

外壳和侧环

外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。电磁流量计传感器

法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准:国家标准GB9115-2000,等同标准BS4504（英标），DIN2501（德标），ISO7005（国际标准）KROHNE规定，对于符合国标并且压力等级符合下列要求的为标准压力等级：4.0MPa，DN10—DN801.6MPa，DN100—DN1501.0MPa，DN200—DN10000.6MPa，DN1200—DN3000美国标准ANSIB16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相当于2.0MPa,5.0Mpa日本标准JIS2210,主要有2k,5k,10k,1k=0.1MPa另外还有其他标准，如澳洲标准，印度标准，国内还有化工部标准，机械部标准，石化标准等。电磁流量计传感器

法兰法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准:电不同介质亦需要选用不同材质的接地环，满足腐蚀性要求可选材质：不锈钢，哈氏合金，钽等IFC300的虚拟接地功能电磁流量计传感器

接地环不同介质亦需要选用不同材质的接地环，满足腐蚀性要求电磁流量计重要部件之一

电磁流量转换器

IFC100IFC300重要部件之一

电磁流量转换器

IFC10083电磁流量计|IFC300特点一台IFC300机芯适合三种型式的外壳两种供电电源：100～230VAC功耗：22VA12～24VDC功耗：12W三种形式外壳：C–一体型(Ex和非Ex)IP67(防护等级)铝和不锈钢外壳(外壳材料)F–分体型(Ex和非Ex)IP67(防护等级)铝和不锈钢外壳(外壳材料)W–墙挂型(聚碳酸酯外壳,非

Ex)IP65(防护等级)

聚碳酸脂(外壳材料)16电磁流量计|IFC300特点一台IFC300机芯适合84电磁流量计︱IFC300IFC300传感器与转换器间接线1，2，3代表了传感器与转换器间的信号传输7，8，9代表了传感器与转换器间的励磁传输17电磁流量计︱IFC300IFC300传感器与转换器间接线85AA-A+BB-A端子Iout(加HART)B端子Sout或CintCDC-D-C端子SoutD端子Pout或Sout基本型IFC300

输出/输入端子电磁流量计|IFC300特点Iout–电流输出—有源或无源方式Sout—状态输出—无源方式Cint---控制输入—无源方式Pout—脉冲输出—无源方式有源方式:为后位仪表提供电源用a表示如Ia(有源电流输出)无源方式:后位仪表需要外部电源

Uext=<32v

用P表示如Ip(无源电流输出)各种输出端子互相电隔离18AA-A+BB-A端子Iout(加HART)B端子86

Iout电流输出量程0-20mA

I0%-I100%负载特性

RL=<1K欧姆I=<22mA可测量正/反流量能自动和手动实现量程转换(转换系数5—80%)

Pout脉冲输出两类脉冲输出输入单位时间脉冲Fout

单位体积脉冲Pout最大频率

Fout=<10000HZ脉冲形状可选择对称自动固定宽度允许电流I=<20mAf=<10KHZI=<100mAf=<100HZ

Sout状态输出实际为开关量输出作为流向指示作为超量程指示作为空管指示作为计数器到预设置指示作为电流量程转换指示作为被测物理量的限位指示允许电流I=<100mA

Cout控制输入控制计数器停计控制计数器复位控制输出信号保持控制所有出错信号复位控制所有输出信号为零控制电流量程转换电磁流量计|IFC300特点19Iout电流输出Pout脉冲输出Sout状态87电磁流量计︱IFC10020电磁流量计︱IFC10088电磁流量计︱IFC100特点21电磁流量计︱IFC100特点89电磁流量计︱IFC100特点IFC100传感器与转换器间接线1，2，3代表传感器与转换器间的信号传输7，8，9代表传感器与转换器间的励磁传输与IFC300的区别在于最外层屏蔽在转换器端变为端子S（Shield)22电磁流量计︱IFC100特点IFC100传感器与转换器间90电磁流量计︱IFC100IFC100的输出接线方式基本与IFC300相同。需要注意的是当前IFC100仍无法进行除HART通讯之外的数字通讯方式。23电磁流量计︱IFC100IFC100的输出接线方式基本与91电磁流量计︱IFC300与IFC100对比IFC1００

IFC090IFC300精度0.3%+1mm/s0.3%0.2%+1mm/s配套口径2.5～1200mm2.5～1600mm2.5～3000mm励磁电流GKL±62.5mAGK±125mA

±125mA±62.5mA结构特点

WK·FC·F·W·R操作按键密封按键开关按键和磁棒光电接近开关输出信号端子A+AA-CC-DD-I+II-B1B┷B2A+AA-CC-DD-BB-输出信号型式A——IC——S.LD——F.P.S.LISCPA——IB——S.L.CC——S.LD——F.P.S.L在线检测电极电阻励磁线圈电阻电极噪声空管检测1、电极电阻2、励磁线圈电阻3、电极噪声4、仪表线性5、流体流态功耗8VA/4W10VA/8W22VA/12W24电磁流量计︱IFC300与IFC100对比IFC1００显示和测量介质的体积流量Volumflowm3/h,L/min,L/s……包括瞬时流量、累积流量m3、L（两个计数器，正反向代数和计数）当介质密度固定时，可显示测量相对质量流量。Massflowkg/h,kg/min,kg/s……显示和测量流体的流速flowspeedm/s显示和测量被测介质的电导率conductivityμs/cm显示和测量传感器励磁线圈温度Coiltemperature显示和测量转换器累积工作时间operatinghours显示自诊断信息diagnosisvalue科隆电磁流量计的显示和输出信息六种显示内容

显示和测量介质的体积流量Volumflowm3/h1、电流输出信号Currentoutput

电流范围0-20mA/测量量程***m3/h/有源无源选择/极性选择/时常数/小流切除2、频率输出信号Frequencyoutput脉宽选择、对称、自动、固定/量程≤10KHz/测量量程***m3/h/极性选择/时常数/小流切除3、脉冲输出信号Pulseoutput脉宽选择、对称、自动、固定/脉冲单位/脉冲当量/极性选择/时常数/小流切除4、状态输出信号Statusoutput

模式选择/流向/过载/计数器达预算值/空管/出错/常开常用选择5、限位开关Limitswitch

流速/流量/线圈温度/电导率/诊断值/极性选择/常开常用选择6、控制输入信号Controlinput

保持某输出或所有输出/保持某计数器或所有计数器/复位某计数器或所有计数器/某输出或所有输出为零/量程转换/出错复位六种输入输出信号1、电流输出信号Currentoutput六种输入三、三个组成部分

小结电磁流量计由传感器、转换器、电缆连接线三部分组成，缺一不可。如电缆连接线很短，安装在流量计壳体内，传感器与转换器组成一体为一体型流量计。如传感器与转换器分开独立安装，则称分体型电磁流量计。切记电缆连接线也是电磁流量计的重要组成部分。＋

一体型电磁流量计（C）分体型电磁流量计（F）转换器传感器连接电缆传感器转换器连接电缆三、三个组成部分

小结电磁流量计由传感器、转换器、电缆连接线电磁流量计连接电缆两种连接电缆传输不同信息信号电缆:将传感器流量信号传输到转换器励磁电缆:将转换器产生励磁电流送到传感器励磁线圈信号电缆线分A型B型二类，常用型号为A型电磁流量计连接电缆两种连接电缆传输不同信息（1）测量管内无阻尼结构（空管）压损小，可测量固液二相介质的体积流量对比仪表：机械式流量计（涡轮），差压式流量计（孔板）（2）测量体积流量与被测介质诸多物理量无关如被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率（必须大于一定值）参数变化,不必进行修正和补偿对比仪表：转子流量计（3）量程比宽量程比宽（1：100），且输出信号与被测介质体积流量成线性关系对比仪表：转子流量计（1:10）（4）对流量测量管前后直管段要求低前置直管段L1>5D，后置直管段L2>2D(D为测量管直径)L1（前置直管段）L2（后置直管段）

差压：15～20D10～15D超声：10～15D5～10D

电磁：5～10D2～5D四、电磁流量计四大特点（1）测量管内无阻尼结构（空管）四、电磁流量计四大特点问题引入：

E=k·B·D·V某一台电磁流量传感器，B、D为定值时，电极流量信号与被测介质流速成正比不同口径传感器相同流速，无法达到相同的电极流量信号相同口径传感器相同流速，也有不同的电极流量信号原因：是工艺条件限制，B（磁通密度）D（管道内径）不能实现绝对相同电磁流量计|传感器系数GK值分析问题引入：电磁流量计|传感器系数GK值分析电磁流量计|GK作用传感器常数GK的重要作用：每台传感器均有自己的特征值，即传感器系数GK用GK值反映某一传感器的流量信号特征（称为传感器常数）GK定义：当被测介质流速为1m/s时的流量信号E1m/s，与定值840mV之比值为此台传感器的GK值（即传感器系数）已知GK值则能求得在流速为1m/s时此传感器电极流量信号E1m/s=840uV/GK已知GK值则能求得在流速为Vm/s时此传感器电极流量信号EVm/s=840/GK*Vm/s当GK=1时，E1m/s=840uV已知GK值传感器则能与所有系列转换器实现配套和互换（转换器中设定对应GK、D、Q100%各参数后则完成配套目的）GK值为一无量纲单位的系数电磁流量计|GK作用传感器常数GK的重要作用：0000000KROHNEKROHNEIFC090I..........POverrangeFlowrate+.......-........S

totalizer000952100190420028563003804800476050057126006664700761680085689009521001047310114252012377301332940142815015233601618570171378018109901904200199941020946202190030228504023802502475460256995026658802758480285630029494503046720315877032371403347440344620035228803617950371319038111603903610399600Start,开始计算Stop停止计算测量值0400000

参考值脉冲（容量）比如

1个脉冲代表1升水0.1%偏差液位开关阀门最大流量: 30.000m3/h容量: 500m3

不确定度: <0,013%

标定塔电磁流量计标定：非稳压动态水流量标定装置－－－确定传感器系数GK值0000000KROHNEKROHNEIFC090I...GK被标传感器=（U实际容积/U测量容积）×GK标准转换器GK被标传感器——被标定的传感器系数U实际容积——由标定容器测得流过传感器流量的实际流量容积U测量容积

——被标传感器与标准转换器配合测得的测量容积U测量容积=P累积脉冲×N脉冲当量P累积脉冲——标准转换器输出脉冲累积值N脉冲当量——每一脉冲对应的流量体积GK标准转换器——标准转换器内设定的GK值GK值是每个传感器的身份象征流量标定装置标定传感器系数的原理GK被标传感器=（U实际容积/U测量容积）×GK标准转换器流101电磁流量计|投运步骤打开阀门，使液体充满系统排除泄露点排除系统内残留气体接通转换器电源，通电预热关闭阀门，使变送器内充满静态液体检查调整转换器零点重新打开阀门，达到100%流量，检查输出是否稳定和正确开车使用34电磁流量计|投运步骤打开阀门，使液体充满系统检测原理：在两电极和电极对地之间加一电压，测量流经电流可检测电极间的电阻值R=K/(бxEF)

R－电极电阻EF－电极系数（接近电极尺寸）б－电导率K－常数校验时在C1.1.10中输入现场校验时介质电导率，机内自动计算并显示出EF值，以后此值用于从电极电阻检测电导率．应用目的：

K

a计算检测介质电导率б=RxEFb判断管道中空管可能当б↓↓小于极限值时空管报警

c电极结垢绝缘物时,电极电阻R↑↑过大

d电极泄漏:此时电极对地电阻明显减小(1)电极电阻检测xxμS/cm检测原理：(1)电极电阻检测xxμS/cm

检测原理：励磁线圈电阻R与线圈温度的关系式：R=R20[1+a(T-20℃)]R20－20℃时励磁线圈电阻a=0.39%/℃－线圈材料温度系数T－检测时线圈励磁温度校验时在C1.1.08中输入现场校验时线圈温度,机内计算并显示R20值，以后此值用于从线圈电阻检测线圈温度．

应用目的：通过检测线圈电阻计算测出线圈温度

℃

它间接反映了传感器介质和环境温度当线圈阻值与出厂值相比较变化过大时,确定线圈短路或开路存在,将严重影响测量精度(2)励磁线圈电阻测量电磁流量计同时帮你监控介质检测原理：(2)励磁线圈电阻测量噪声引起原因：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ēēēēēē(3)电极噪声检测噪声引起原因：ēēēēēē(3)电极噪声检测检测原理:

电极信号＝流量信号＋噪声电势删除电极信号中有规则的流量信号后测得的电极电压为噪声电势流量信号＝０时电极信号＝噪声电势常规流量测量噪声测量electrodesignalmultiplication1-1resultelectrodesignalmultiplication1-1result电极电压和励磁同向的采样信号相乘取出