迪元電磁流量計課件

12013

2013電磁流量計浙江迪元儀表有限公司

Trainingcourse2電磁流量計3目錄

基本原理

技術(shù)參數(shù) 13版電磁流量計重點技術(shù)

安裝及電解行業(yè)的應(yīng)用

二線制電磁流量計

故障分析及解決4一、基本原理電磁流量計基本原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律5數(shù)學(xué)模型E:感應(yīng)電動勢K:儀表常數(shù)B:磁感應(yīng)強度D:測量管直徑V:平均流速智能轉(zhuǎn)換器信號處理模型6數(shù)據(jù)處理中心--CPU信號處理單元按鍵輸入流量：12.34

m3/h∑+123.432m34-20mA、頻率脈沖輸出通訊輸出報警輸出7由基本原理引申三個重要概念（1）只能測量導(dǎo)電介質(zhì)電導(dǎo)率限制條件б≥1-5uS/cm（生活用水>200us/cm）不能測量非導(dǎo)電介質(zhì),如氣體,油類，如介質(zhì)含有大量氣體，產(chǎn)生測量嚴(yán)重波動（2）必須存在磁場勵磁電流流經(jīng)測量管上下勵磁線圈產(chǎn)生磁場。勵磁線圈斷路，流量計不工作，勵磁電流穩(wěn)定性直接影響儀表測量測量管必須為非導(dǎo)磁材料，保證磁場穿過導(dǎo)管（測量管應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)）（3）實際測量值為流體流速電磁流量計實際測量介質(zhì)的流速（它是速度是流量計）測量介質(zhì)的體積流量，當(dāng)介質(zhì)密度穩(wěn)定且已知情況下可測質(zhì)量流量。

產(chǎn)品線8大口徑電磁流量計9大口徑電磁流量計10大口徑電磁流量計1112電磁流量測量精度概念儀表精度用測量誤差允許最大值表示誤差常用表示方法為：絕對誤差－－±××mm/s(或±××m3/h)實際流速（或?qū)嶋H流量）表示相對誤差－－±××％百分比表示相對誤差有兩種方式表示量程誤差－－ofF.S.(又稱引用誤差、也有稱參比條件下)測量值誤差－－ofM.V.(又稱示值誤差)用測量誤差ofM.V.表示的儀表精度遠(yuǎn)高于用量程誤差ofF.S.表示的儀表精度公司電磁流量計誤差是以測量值相對誤差表示，因此精度高兩種完全不同的相對誤差比較二、AF3版電磁流量計技術(shù)參數(shù)13信號處理測量范圍自診斷勵磁技術(shù)D-OS流量系統(tǒng)<3mm/s零點控制技術(shù)電極阻抗測量動態(tài)數(shù)字濾波MODBUSHARTProfibusGPRS無線透傳基于D-OS嵌入式流量測量系統(tǒng)通訊輸出1000：1>1uS/cm空管及電極阻抗檢測報警勵磁回路電極狀態(tài)檢測50HZ干擾輸出回路動態(tài)檢測動態(tài)電壓驅(qū)動實時勵磁反饋多級恒流驅(qū)動自動零點技術(shù)零點對精度的影響自動零點技術(shù)包含兩個方面：14自動零點跟蹤零點的穩(wěn)定性15無需將管道前后閥關(guān)閉，在流體流動狀態(tài)下即可修正零點。實時修正，零點保持長期穩(wěn)定，保證計量的準(zhǔn)確。優(yōu)秀的抗干擾能力（50Hz、變頻電機、直流干擾）自動零點優(yōu)勢執(zhí)行條件穩(wěn)定性抗干擾自動零點功能的實現(xiàn)專利技術(shù)：一種用于電磁流量計的零點修正裝置專利號：201220471422.3信號處理原則：保持原始信號的最高真實度勵磁驅(qū)動原則：多級恒流驅(qū)動，降低線圈的感抗算法1：每秒1000點高密度實時數(shù)據(jù)信號處理算法算法2：變基數(shù)動態(tài)數(shù)字濾波算法算法3：自動零點處理算法16一項專利---兩項原則---三大算法變基數(shù)動態(tài)數(shù)字濾波算法（引申應(yīng)用）

17管道閥門快速關(guān)閉管道閥門快速開啟關(guān)鍵技術(shù)對比品牌迪元合資公司H合資公司S合資公司F零點修正功能自動修正手動修正手動修正+在線校準(zhǔn)自動修正響應(yīng)速度最小0.2秒最小0.5秒最小0.5秒最小0.5秒測量精度±0.3%±0.2%±0.25%±0.25%電導(dǎo)率>3.5uS/cm>3.5uS/cm>3.5uS/cm>10uS/cm最小起測流速0.01m/S0.03m/S0.03m/S0.02m/S18AF3版電磁流量計的流量測量范圍19流量測量范圍起測流速：0.01m/S1000:1測量范圍設(shè)計最高流速15m/S流速分辨率0.001m/S電導(dǎo)率測量范圍最低電導(dǎo)率1uS/cm目前最高流速3m/S測量橫向參比條件（東芝L620）低電導(dǎo)率測量202013年6月份測量數(shù)據(jù)，電導(dǎo)率1uS/cm,儀表阻尼系數(shù)東芝0.5，AF3版12013年9月份測量數(shù)據(jù)21在不同電導(dǎo)率下的精度，對比于FOXBORO渦街221us/cm2us/cm4us/cm9us/cm平均系數(shù)關(guān)于電極式電磁流量計傳感器低電導(dǎo)率測量的影響因素阻抗當(dāng)電導(dǎo)率降到1us/cm時，DN40口徑，電極對地阻抗上升到800K歐姆左右。對轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗要求提高。輸入信號幅值變小。噪聲高速流動的介質(zhì)對電極的摩擦，使得電極上的噪聲信號增大。性噪比由于上面兩個主要因素，使得原始信號的性噪比降低，引起流量測量不準(zhǔn)，或者流量測量波動較大。23橫河雙頻勵磁技術(shù)（低頻6.25Hz，高頻75Hz）驅(qū)動電壓130V勵磁電流250mA不足：在3m/S時偶爾會出現(xiàn)報警，但不會持續(xù)。東芝高頻勵磁技術(shù)（24Hz）動態(tài)驅(qū)動，最高電壓38V勵磁電流250mA不足：當(dāng)開啟空管報警后，最高流速為2m/S,當(dāng)關(guān)閉報警后可測，但空管時無法回零，流量值亂跳迪元低頻勵磁（6.25Hz）+高密度信號分析動態(tài)驅(qū)動，最高電壓38V勵磁電流125mA不足：低頻勵磁，低電導(dǎo)率測量波動較大，軟件算法還需要改進。動態(tài)阻尼不適用。信號處理方式對比24全新的操作界面主要包括以下幾個方面液晶屏：采用128*64圖形模式，白底黑字的高亮顯示屏。顯示的信息量大，字體清晰，可視距離遠(yuǎn)。菜單層次清楚，操作按鍵更加合理。25菜單結(jié)構(gòu)26專利技術(shù)27電池供電電磁流量計（發(fā)明專利）自動零點專利信號處理的自診斷空管檢測及報警電極對地的阻抗檢測信號直流偏置干擾噪聲信號、50Hz干擾單電極狀態(tài)診斷28xxμS/cm29電極噪聲檢測噪聲引起原因：１氣泡，固態(tài)顆粒，檫磨電極２介質(zhì)對電極電化學(xué)腐蝕３二種不同電導(dǎo)率介質(zhì)配比不均勻，介質(zhì)PH值迅速變化４電導(dǎo)率過低當(dāng)噪聲嚴(yán)重影響儀表時會出現(xiàn)輸出信號和顯示的波動ēēēēēē30電磁流量計的安裝事項31前直管段>2D保證良好的接地1.保證2D以上前直管段，1D以上后管段2.保證良好的接地。3.必須有背壓存在。必須有背壓存在在電解鋁行業(yè)中的應(yīng)用方案電磁流量計在電解鋁行業(yè)中普通存在的幾個問題。321、大電流產(chǎn)生的磁場2、漏電流（雜散電流）3、接地電動勢4、與非金屬管道連接大電流產(chǎn)生的磁場

一般電解槽的電流都在10KA以上。這么大的直流電流必定在其周圍產(chǎn)生強磁場，而電磁流量計也是通過產(chǎn)生磁場來獲得信號。如果這個磁場干擾不能解決的，對電磁流量計的測量影響是很大的。為了解決這一問題，我們在電磁流量計傳感器內(nèi)增加了抗強磁干擾的屏蔽層。一般是選用不導(dǎo)磁的材料。33漏電流對電極上信號的影響34電磁流量計檢測的電壓在幾毫伏，這個電壓是由流體的流動感應(yīng)產(chǎn)生的。因為工藝管道是不導(dǎo)電材料，電解槽的漏電流就會影響到電磁流量計，當(dāng)漏電流通過電磁流量計的電極和接地環(huán)時，就會產(chǎn)生一個大電流，一旦漏電流值超過電磁流量計所允許的噪聲電平，就會造成放大器過載，引起測量誤差，因此要在工藝管道上加裝導(dǎo)電環(huán)。直流電平抑制電路的應(yīng)用。這個電路能在±20V以內(nèi)的直流電壓抑制住。使后端的放大器不會飽和。能夠正常測量流量。接地電動勢

接地電動勢的影響。電解槽的漏電流對地會產(chǎn)生一個電動勢，會影響電磁流量計。由于電解裝置的電動勢不穩(wěn)定，如果把電磁流量計接地，會發(fā)生大的輸出波動。這一點與電磁流量計在普通的應(yīng)用中區(qū)別最大，也最容易被忽略。所以在電解工藝過程電磁流量計的接地不能隨便接。一般會采用（接地環(huán)或者短管），作用是，在流體到達電磁流量計之前消除漏電流。有時使用幾個接地環(huán)來加強效果。由于要與液體大面積接觸，使用短管的效果較好，但它較容易造成電腐蝕，因此相對于使用接地環(huán)而言，使用短管需要經(jīng)常進行維護、檢修。35與非金屬管道連接

電解裝置中所用的金屬管路和不能擰緊的螺栓處最易發(fā)生流體的泄漏。一般檢測器與管道之間的材料相同，電磁流量計檢測器上所帶的O形圈就是防泄漏的。3637迪元電磁流量計六大特點一基于嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)—可靠性二自動零點修正功能—精度保證三全新的操作界面—操作方便，直觀四豐富的自診斷功能—維護性高五齊全的通訊接口—適應(yīng)性強六智能化的配套外設(shè)—附加值高二線制電磁流量計38低功耗系統(tǒng)高效電源測量精度勵磁技術(shù)D-OS流量系統(tǒng)低功耗信號處理電路，整體運行功耗為0.06瓦。基于D-OS嵌入式流量測量系統(tǒng)恒壓勵磁驅(qū)動分檔驅(qū)動電流最低勵磁電流達20mA電源轉(zhuǎn)換效率達到90%口徑范圍：DN15~DN150.儀表測量精度：0.5級二線制電磁流量計重要技術(shù)參數(shù)對比39技術(shù)參數(shù)迪元二線制橫河二線制口徑范圍DN15~DN150DN25~DN100流速范圍0~10m/s0~10m/s下限流速0.5m/s0.3m/s重復(fù)性1/3精度±0.2%速度輸出信號電流輸出、頻率輸出（三線制）電流輸出、頻率輸出（三線制、四線制）、狀態(tài)輸出顯示全點陣LCD（128×64）全點陣LCD（128×64）安裝方式法蘭型法蘭型、夾持型精度等級對比40迪元二線制精度橫河二線制精度13版電磁流量計二線制電磁流量計電池供電型電磁流量計漿液電磁流量計。。。。。41二線制電磁流量計代表迪元電磁流量計一個新的高度。我們克服了三大技術(shù)難題，做到接近世界一流水平橫河二線制電磁流量計的指標(biāo)。電磁流量計故障分析及解決4243九、電磁流量計故障分析及解決方法（1）電磁流量計故障分析方法之一：

（按故障發(fā)生時期區(qū)分）（1）如在安裝調(diào)試期發(fā)生問題，應(yīng)側(cè)重于以下分析和檢查：

——儀表使用工況條件是否符合要求

——儀表選型是否正確

——儀表安裝是否合理忌諱五種安裝

---聚氣點——避免氣泡聚集---非滿管——保證滿管測量---虹吸口——不能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象---前置閥——調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在下游---后抽泵——上游裝泵不產(chǎn)生負(fù)壓（2）如經(jīng)過較長時間正常運行后發(fā)生問題，應(yīng)多側(cè)重儀表本身檢查：

——傳感器電極腐蝕、磨損、泄露、結(jié)垢

——勵磁線圈絕緣下降

——轉(zhuǎn)換器電路故障

——連接電纜斷路、短路、受潮44（2）電磁流量計故障分析方法之二：（按故障發(fā)生源頭區(qū)分）（1）來自外界干擾引起：

——電源電壓不穩(wěn)、儀表遭雷擊

——空間電磁波干擾

——周圍大電機磁場干擾

——電纜線引電位電壓（2）來自管路系統(tǒng)引起

——傳感器后無背壓，引起空管

——導(dǎo)管雜散電流影響

——裝于管網(wǎng)高點聚集氣泡

——絕緣材料管路接地不良（3）來自被測流體引起：

——介質(zhì)含大量氣泡和固體顆粒

——介質(zhì)含鐵磁性物質(zhì)

——不同PH值介質(zhì)混合不均

——介質(zhì)與電極產(chǎn)生化學(xué)作用（4）來自儀表故障引起：

——下面專題分析

45（3）電磁流量計故障分析方法之三：（按故障發(fā)生現(xiàn)象區(qū)分）（1）流量計無顯示和輸出信號：

——檢查電源接入（包括保險絲、保險管）斷路或短路

——檢查連接電纜（勵磁線、信號線）斷路或短路

——檢查轉(zhuǎn)換器相關(guān)功能是否開啟

——檢查轉(zhuǎn)換器是否損壞（2）流量計超滿度顯示和輸出信號：

——檢查傳感器是否空管

——檢查信號電纜是否斷路

——檢查有無干擾信號從管路或電纜引入

——檢查轉(zhuǎn)換器設(shè)置是否錯誤

——檢查后位儀表是否錯誤配置（3）流量計顯示和輸出信號波動、不穩(wěn)：

——檢查液體本身含較多氣泡纖維、顆粒產(chǎn)生摩擦電勢

——檢查有無外界干擾進入

——檢查流體本身脈動與不穩(wěn)

——檢查介質(zhì)與電極有無發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、電極是否泄漏（4）流量計顯示和輸出信號與實際流量不符：

——檢查傳感器有無滿灌

——檢查傳感器電極絕緣性能

——檢查連接電纜有否斷、短路或絕緣下降

——檢查轉(zhuǎn)換器菜單設(shè)置是否正確

46（4）電磁流量計故障分析方法之四：（區(qū)分故障產(chǎn)生于電磁流量傳感器還是轉(zhuǎn)換器）（1）短路法：

——將轉(zhuǎn)換器信號輸入端（紅、黑、蘭）短路，檢查轉(zhuǎn)換器是否恢復(fù)零位顯示和輸出4mA

，能恢復(fù)零點大致認(rèn)為轉(zhuǎn)換器工作正常，反之則反。

——人為改變轉(zhuǎn)換器零點（如調(diào)節(jié)零點電位器，手動改變零點），再檢查轉(zhuǎn)換器零點是否相應(yīng)變化，能變動零點的轉(zhuǎn)換器，則進一步確認(rèn)轉(zhuǎn)換器工作正常。（2）替代法：

——利用現(xiàn)有工作正常轉(zhuǎn)換器，替代待判斷轉(zhuǎn)換器（必須設(shè)置成同樣菜單內(nèi)容，口徑、滿量程、

儀表系數(shù)）。借助互換性來分析故障所在，如替代后，流量計工作正常，原轉(zhuǎn)換器必有故障，反之則反.47（5）電磁流量計故障分析方法之五：（用電磁流量模擬信號器檢測轉(zhuǎn)換器）（1）模擬信號器原理與功能：

——模擬信號器模擬電磁流量傳感器

——產(chǎn)生一個模擬流量信號

——信號大小由流速V和傳感器系數(shù)因素決定

（2）模擬信號器與轉(zhuǎn)換器的連接：

——信號線與轉(zhuǎn)換器對號相接

——勵磁線與轉(zhuǎn)換器對號相接（3）校驗轉(zhuǎn)換器的輸出信號誤差：

——按公式計算Iout值=

（要求δ≤1.5%）48（6）電磁流量計故障分析方法之六：（電磁流量傳感器的常規(guī)檢測）（1）傳感器勵磁線圈阻值R檢測：

——用萬用表檢測傳感器(綠、黃)間電阻

——不同口徑勵磁線圈阻值稍有不同，范圍在50Ω左右

——當(dāng)R≈0或R≈∞時，則線圈短路或斷路

——將測試值與原出廠值進行比較判斷勵磁線圈故障（2）傳感器勵磁線圈絕緣電阻檢測：

——用萬用表檢測綠（或黃）對外殼接地間絕緣電阻

——要求絕緣電阻r>1MΩ，否則為線圈受潮（3）檢測傳感器二個電極對地電阻RE2,RE3

（測量管滿管條件）：

——用指針式萬用表進行測試，測量時有充放電現(xiàn)象

——測試時同一表筆測量電極紅和蘭，同一表筆接黑（記錄二次測量瞬時值）

——RE2,RE3阻值隨介質(zhì)電導(dǎo)率及儀表口徑不同而不同。電導(dǎo)率越高，口徑越大，阻值越低；電極對地電阻一般在幾KΩ到幾百KΩ之間

——若RE1-2≈0或RE1-2≈∞時，則線圈短路、斷路或結(jié)垢

——若RE1、RE2相差甚大，二電極不對稱，有泄漏可能

（測量管空管條件）：

——測量管空管，干燥條件下，用兆歐表檢測電極對地絕緣電阻rE2,rE3

要求rE2,rE3>10MΩ4