工作原理

2．1數(shù)學(xué)物理模型

電磁流量計(jì)的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)法律。當(dāng)一個導(dǎo)體在磁場場內(nèi)運(yùn)動時，在與磁場方向、運(yùn)動方向相互垂直方向的導(dǎo)體兩端，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。電動勢的大小與導(dǎo)體運(yùn)動速度和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比。

如圖一，當(dāng)導(dǎo)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(dǎo)管內(nèi)流動時，該管道處于一個均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（T）的磁場中，那么在一對電極上就會產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)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(dāng)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(dá)到B是一個常數(shù),同時把傳感器感應(yīng)的電動勢放大/轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jì)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(shù)性能指標(biāo)

4．1招待標(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)門保護(hù)環(huán)材料：不銹鋼、碳鋼。

4．7外殼防護(hù)：

    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(biāo)準(zhǔn)：

   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(yīng)的危險區(qū)md  II BT4

   DN15-DN1600分離型防爆，傳感器安裝在相應(yīng)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(jì)，傳感器與轉(zhuǎn)換器之間用信號電纜連接，電纜長度最長應(yīng)小于100MM，本公司隨表免費(fèi)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(shè)定選擇全部參數(shù)，還可利用外接手操器或PC機(jī)（RS485、RS232）對轉(zhuǎn)換器設(shè)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(hù)。

輸出信號：

電流輸出：雙向兩路，全隔離0-10mA/4-20 mA；負(fù)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(shè)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(dǎo)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(dá)5000cp/s。脈沖當(dāng)量為0.001L-1.0m³/cP.脈沖寬度自動設(shè)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(dǎo)通時集電極電流為mA。

流向指示輸出：本流量計(jì)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(bào)警輸出：兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報(bào)警輸出。外接電源不大于35V，導(dǎo)通時集電極電流為250mA。報(bào)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(shè)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(fù)合鍵+確認(rèn)鍵：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)

6．2參數(shù)狀態(tài)下按鍵功能

下鍵：光標(biāo)處數(shù)字減1

上鍵：光標(biāo)處數(shù)字加1

復(fù)合鍵+下鍵：光標(biāo)左移

復(fù)合鍵+上鍵：光標(biāo)右移

確認(rèn)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(fù)合鍵"時，應(yīng)先按下復(fù)合鍵再按住“上鍵"或“下鍵"。

  （2）在參數(shù)設(shè)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(diǎn)修正的流向選擇，可將光標(biāo)移至最左面的“+"或“-"下，用“上鍵"或“下鍵"切換使之與實(shí)際流向相反。

  （4）流量的單位選擇，可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)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(shè)置功能及操作密碼

要進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定修改，必須使儀表從測量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)，在測量狀下，按“復(fù)合鍵+確認(rèn)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(yīng)修改，再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵"后，則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。

儀表設(shè)計(jì)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(shè)置總量清“0"，用戶應(yīng)專人掌握。

6．4參數(shù)設(shè)置菜單一覽表

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

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

6．5參數(shù)設(shè)置菜單說明  

6．5．1語言：

本流量計(jì)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(jī)通訊時，可設(shè)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(shè)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(yīng)。與之相關(guān)聯(lián)的還有用百分比流量表示的小信號切除和超限報(bào)警。

在儀表量程設(shè)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(xí)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(shè)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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)速度，適于總量累計(jì)的脈動流量測量。測量阻尼時間的設(shè)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(xiàng)

如果用戶認(rèn)為調(diào)試時的流體方向?yàn)檎鴥x表顯示為負(fù)，則將流量方向設(shè)定反向，反之亦然。

6．5．9零點(diǎn)修正

在電磁流量傳感器的測量管內(nèi)充滿導(dǎo)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(jì)的零點(diǎn)作了智能處理。若所配傳感器的零點(diǎn)超出轉(zhuǎn)換器的智能處理范圍，則需用戶進(jìn)行流量零點(diǎn)修正。流量零點(diǎn)是用流速表示的，單位為mm/s.

顯示中：上行FS代表儀表零點(diǎn)測量，下行顯示是流量零點(diǎn)修正值，當(dāng)FS顯示不為“0"時，應(yīng)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(fù)號，使FS能夠修正為零。再次提醒：流量零點(diǎn)修正必須在電磁流量傳感器的測量管內(nèi)充滿導(dǎo)電流體，并且流體處于靜止不流動條件下進(jìn)行。

  流量零點(diǎn)的修正是傳感器的校驗(yàn)常數(shù)值，已記入傳感器的記錄單與標(biāo)牌。記入時傳感器零點(diǎn)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(diǎn)

   小信號切除點(diǎn)設(shè)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(jì)數(shù)器，允許計(jì)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(jì)流量。本轉(zhuǎn)換器能夠自動判斷應(yīng)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(shè)在“允許"狀態(tài)，當(dāng)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(jìn)行累積。反向測量允許參數(shù)設(shè)在“禁止"，當(dāng)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(jìn)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(dāng)量選擇，可讀出累計(jì)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(yīng)外接直流電源和負(fù)載。見輸出接線圖示。

6．5．15脈沖單位當(dāng)量

脈沖單位當(dāng)量指一個脈沖所代表的流量值，儀表脈沖當(dāng)量選擇范圍為：

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

的脈沖頻率。用于機(jī)械式電磁流量計(jì)數(shù)器頻率可達(dá)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(jì)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(dāng)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(yīng)選用計(jì)數(shù)器儀表,而不應(yīng)選用頻率計(jì)儀表.

6.5.16頻率輸出范圍

儀表頻率輸出范圍對應(yīng)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(shè)置.頻率輸出對應(yīng)的是流量百分比.

                         F=

6．5．17空管報(bào)警允許

儀表具有空管檢測功能，若用戶選擇允許空管報(bào)警，則當(dāng)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(bào)警閾值

本產(chǎn)品的空管報(bào)警是用實(shí)測傳感器中的電導(dǎo)率來做判斷的。

不同的流體具有不同的電導(dǎo)值（電阻值），空管檢測實(shí)際上是檢測被測導(dǎo)電液體的電阻與實(shí)驗(yàn)導(dǎo)電液體電阻的比值（液體的相對導(dǎo)電率）是否超出閾值。超出閾值就意味著被測流體電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)液體的電導(dǎo)率，相當(dāng)于空管?？展軋?bào)警閾值的默認(rèn)值為99.9%。

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

報(bào)警閾值設(shè)置是選擇空管報(bào)警靈敏度范圍的。閾值可設(shè)為999.9%。如上例，被測液體顯示2000%時發(fā)出報(bào)警，顯示200%時不報(bào)警。因此欲使電導(dǎo)率5/cm在顯示電導(dǎo)比200%時報(bào)警，需要設(shè)閾值在200%以下?？展軋?bào)警量程的默認(rèn)值為99%。

6．5．19上限報(bào)警允許

用戶選擇允許或禁止，

6．5．20上限報(bào)警數(shù)值

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

6．5．21下限報(bào)警允許

用戶選擇允許或禁止

6．5．22下限報(bào)警數(shù)值

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

6．5．23積算總量清零

在該參數(shù)設(shè)置中，用戶置人“積算總量清零"密碼，儀表確認(rèn)密碼無誤后，顯示“允許進(jìn)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(shè)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(jì)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)流校驗(yàn)裝置上校驗(yàn)得到的流量系數(shù)，即校驗(yàn)單或產(chǎn)品標(biāo)牌上標(biāo)有的傳感器“系數(shù)K"值。在出廠時已經(jīng)設(shè)置完成，該系數(shù)是保證流量計(jì)準(zhǔn)確測量的關(guān)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(shí)際情況選擇一種。通?？梢允褂梅绞?/span>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(biāo)定。

6．5．26流量標(biāo)定系數(shù)

該系數(shù)是轉(zhuǎn)換器的標(biāo)定系數(shù)。用戶應(yīng)使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)器對轉(zhuǎn)換器標(biāo)定。設(shè)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(jì)算系數(shù)

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

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(zhǔn)確為10MA或20MA。

6．5．29

轉(zhuǎn)換器的出廠標(biāo)定系數(shù)，使儀表勵磁電流和信號放大器規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)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(shè)置的傳感器系數(shù)準(zhǔn)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(jìn)入，可修改正向累積量（+），一般設(shè)的累積量不能超過計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)值（4294901760）。

6．5．33向總量高位、低位

使用5級密碼進(jìn)入，可修改正向累積量（-），一般設(shè)的累積量不能超過計(jì)數(shù)器所計(jì)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(jìn)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(jìn)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(shè)計(jì)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(dāng)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(rèn)鍵，進(jìn)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(rèn)鍵，返回流量顯示方式。

6．6．2清除掉電記錄

先按住復(fù)合鍵，再按確認(rèn)鍵，進(jìn)入密碼輸入方式，置數(shù)：密碼4+11，再先按往復(fù)合鍵，再按確認(rèn)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(rèn)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。