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ZQ-LDE-CRS插入式電磁流量計

產(chǎn)品特點：

插入式電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠，特氟隆等)實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

產(chǎn)品應(yīng)用：插入式電磁流量計廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理，水利建設(shè)等領(lǐng)域。

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一、概述
ZQ-LDE-CRS型插入式電磁流量計它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來測量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計量。

二、工作原理
    根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出，數(shù)值大小與流量成正比例，其值為：
    E=KBVD
    式中：
    E－感應(yīng)電勢；
    K－與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)；
    B－磁感應(yīng)強度；
    V－導(dǎo)電液體平均流速；
    D－電極間距；（測量管內(nèi)直徑）
    傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波用一系列的數(shù)字處理后，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4～20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、儀表特點
  ■全數(shù)字量處理，抗干擾能力強，測量可靠，精度高、流量測量范圍可達(dá)150：1；
  ■超低EMI開關(guān)電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好；
  ■采用16位嵌入式微處理器，運算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量的
    穩(wěn)定性，功耗低；
  ■采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術(shù)，電路可靠性高；
  ■管道內(nèi)無可動部件，無阻流部件，測量中幾乎沒有附加壓力損失；
  ■在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程；
  ■測量結(jié)果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān)；
  ■高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學(xué)易懂；
  ■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出；（選配）
  ■具有自檢與自診斷功能；
  ■小時總量計錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時計量制（選配）；
  ■內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘，可記
    錄16次掉電時間。（選配）；
  ■紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能（選配）。

表1

公稱通徑（mm）（特殊規(guī)格可定制）	管道式四氟襯里：DN10～DN600
公稱通徑（mm）（特殊規(guī)格可定制）	管道式橡膠襯里：DN40～DN2200
流動方向	正，反，凈流量
量程比	150：1
重復(fù)性誤差	測量值的±0.1%
精度等級	管道式：0.5級，1.0級
被測介質(zhì)溫度	普通橡膠襯里：－20～＋60℃
	高溫橡膠襯里：－20～＋90℃
	聚四氟乙稀襯里：－30～＋100℃
	高溫型四氟襯里：－20～＋180℃
額定工作壓力（高壓可定制）	DN10－DN150：≤1.6MPa
	DN200－DN350：≤1.0MPa
	DN400－DN1000：≤0.6MPa
	DN450－DN2200：≤0.25MPa
流速范圍	0.1－15m/s
電導(dǎo)率范圍	被測流體電導(dǎo)率≥5μs/cm
信號輸出	4～20mA（負(fù)載電阻0～750Ω），脈沖/頻率，控制電平
通訊輸出	RS485,MODBUS協(xié)議，HART協(xié)議
供電電源	AC220V或DC24V
要求直管段長度	上游≥5DN，下游≥2DN
連接方式	流量計與配管之間均采用法蘭連接，法蘭符合國標(biāo)：GB/T9115.1-2000
防爆等級	ExdeiallBT4-T6
防護(hù)等級	IP65，特殊訂制高可達(dá)IP68
環(huán)境溫度	－25～＋60℃
相對溫度	5%～95%
消耗總功率	小于20W

四.產(chǎn)品選型

表2

型號										說明
ZQ-LDE-CRS	□	□	-□	□	□	□	□	□	-□	說明
通徑										10-2200mm
組合		S								一體型
組合		C								插入型
電極材料			M							不銹鋼
			T							Ti（鈦）
			D							Ta（鉭）
			H							哈氏合金
			P							Pt鉑
			N							Ni鎳
輸出方式				0						無輸出
				1						4-20mA/1-5KHz
				2						4-20mA
襯里材料					X					橡膠
					F					聚四氟乙烯
					P					聚乙烯
					J					聚氨酯橡膠
就地顯示						0				無就地顯示
就地顯示						1				就地顯示
通訊方式							0			無通訊
							1			RS485
							2			RS232
							3			Modbus
							4			Hart
接地環(huán)								0		無接地環(huán)
								1		有接地環(huán)
								2		有接地電極
上限流量									（n）	上限流量（量程）m3/h

    例：選用一臺就地顯示型電磁流量計測量污水，用戶管道為DN50，要求橡膠材料襯里，不銹鋼電極，4～20mA輸出，無通訊，上限流量為30m3/h。型號應(yīng)為：LDE－50S－M1X100－30
    2.選型說明：
    儀表口徑的確定：請參照表3

表3

內(nèi)徑（mm）	10	15	20	25	32	40	50	65
Qmin（m3/h）	0.05	0.1	0.3	0.4	0.8	1.2	2	3
Qmax（m3/h）	3.5	8	15	22	35	55	95	150
內(nèi)徑（mm）	80	100	125	150	200	250	300	350
Qmin（m3/h）	5	8	12	18	25	35	50	60
Qmax（m3/h）	220	350	550	800	1400	2200	3200	4500
內(nèi)徑（mm）	400	450	500	550	600	700	800	900
Qmin（m3/h）	80	120	180	230	300	400	500	600
Qmax（m3/h）	5500	7500	9000	11000	13000	16600	21700	27468
內(nèi)徑（mm）	1000	1100	1200	1400	1600	1800	2000	2200
Qmin（m3/h）	800	1000	1200	1600	2100	2700	3300	4000
Qmax（m3/h）	33900	41000	48800	66400	86800	109000	135000	164000

襯里材料的確定：請參照表4

表4

內(nèi)襯材料	名稱	符號	性能	高工作溫度	適用液體
橡膠	氯丁橡膠	CR	耐磨性中等，耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕	＜60℃	自來水、工業(yè)用水、海水
橡膠	聚氨酯橡膠	PU	好的耐磨性能，耐酸堿性能較差	＜60℃	紙漿、礦漿等漿液
氟塑料	聚四氟乙烯	F4或PTFE	化學(xué)性能很穩(wěn)定，耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕	＜160℃	腐蝕性強的酸堿鹽液體
	聚全氟乙丙烯譯名：特氟隆FEP	F46或FEP	化學(xué)性能等同于F4 抗壓、抗拉強度優(yōu)于4	＜120℃	腐蝕性的酸堿鹽液體
	四氟乙烯和乙烯的共聚物	F40或ETFE	化學(xué)性能等同于F4 抗壓、抗拉強度優(yōu)于4	＜120℃	腐蝕性的酸堿鹽液體
塑料	聚乙烯	PO	耐稀酸、堿、鹽的腐蝕	＜60℃	耐酸堿鹽液體的污水
塑料	聚苯硫醚	PPS	耐稀酸、堿、鹽的腐蝕	＜100℃	耐酸堿鹽液體的污水

2.選型說明
電極、接地環(huán)材料的確定：請參照表5

表5

材料	耐腐蝕性能
316L	適用：1.生活用水，工業(yè)用水，原水井水，城市污水 2.弱腐蝕性酸、堿、鹽溶液
哈氏合金B	適用：1.鹽酸（濃度小于10%）等非氧化性酸 2.氫氧化鈉（濃度小于50%），一切濃度的氫氧化鈉堿溶液 3.磷酸，有機(jī)酸不適用：硝酸
哈氏合金C	適用：1.混酸和鉻酸與硫酸的混合溶液 2.氧化性鹽類如Fe+++、Cu++、海水 3.磷酸，有機(jī)酸不適用：鹽酸
鈦（Ti）	適用：1.鹽，如：⑴ 氯化物（氯化物/鎂/鋁/鈣/銨/鐵等） ⑵ 鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、次鋁酸鹽、海水 2.濃度小于50%氫氧化鉀、氫氧化銨、氫氧化鋇堿溶液不適用：鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸等還原性酸
鉭（Da）	適用：1.鹽酸（濃度小于40%），稀硫酸和濃硫酸（不包括發(fā)煙硫酸） 2.二氧化氯，氯化鐵、次氯酸、氰化鈉、乙酸等 3.硝酸（包括發(fā)煙硝酸）等氧化性酸，溫度低于80℃的王水不適用：堿、氫氟酸
鉑（Pt）	適用：幾乎所有的酸、堿、鹽溶液（包括發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸）不適用：王水、銨鹽
碳化物	適用：紙漿、污水、能抗固體顆粒干擾不適用：無機(jī)酸、有機(jī)酸、氯化物

若不能確定選用何種襯里材料及電極材料請參照第七部分“電極和襯里耐腐蝕材料一覽表”

1、傳感器原理

傳感器實際上是一種液體流速測量儀表。它是應(yīng)用法拉第感應(yīng)定律的原理制成的流速測量儀表。圖1 是插入型流量計基本工作原理的示意圖。用長桿將小的電磁流量傳感器插入到被測量管道中規(guī)定位置，導(dǎo)電流體垂直流過傳感器工作磁場時（轉(zhuǎn)換器向傳感器提供勵磁電流時，在勵磁線圈構(gòu)成的勵磁系統(tǒng)中產(chǎn)生工作磁場），相當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動。根據(jù)法拉第感應(yīng)定律，在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢由接觸流體的一對電極來檢測。電動勢的大小與磁感應(yīng)強度B、兩極間距離L 和流體的平均流速呈正比。即 E=B·L·V(伏)

式中：E——感應(yīng)電動勢，V； B——磁場強度，T； L——兩電極間距離，m；

V——流過傳感器的流速（亦即代表被測管道規(guī)定插入點的質(zhì)點流速），m/s

K——系數(shù)。

2.電路工作原理

3、結(jié)構(gòu)組成插入式電磁流量計結(jié)構(gòu)組成

1.電極 2.探頭殼體 3. 帶閥門安裝連接座/螺紋底座 4.連接法蘭/螺紋接頭 5.轉(zhuǎn)換器 6.接地螺釘

1.傳感器內(nèi)無活動部件，結(jié)構(gòu)簡單，剛性強，工作壽命長。

2.傳感器探頭采用工藝制作，大大提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。

3.插入式電磁結(jié)構(gòu)可在低壓或帶壓情況下不停水方便的安裝、拆卸。因此非常適用于現(xiàn)有管道的流體測量和便于儀表的維護(hù)、修理。

4. 測量精度不受被測介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度、電導(dǎo)率（只要電導(dǎo)率大于20μs/cm）等物理參數(shù)變化的影響；傳感器幾乎無壓力損失，能量損耗低。

5.較一般流量計的制造成本和安裝費用低。特別適于大中口徑管道流量測量。

6. 有法蘭式和螺紋式兩種安裝結(jié)構(gòu)可選。

1、主要技術(shù)參數(shù)

型號
公稱通經(jīng)	DN150-DN800	DN200-DN1800
基本誤差	±2.0%F.S
流速范圍	0.5m/s-10m/s
環(huán)境溫度	-20-60℃
介質(zhì)溫度	-20-80℃
連接方式	法蘭連接 DN40 PN1.6MPa	螺紋連接 1?NPT
工作壓力	0.25MPa-1.6MPa
輸出信號	電流輸出：4-20mA 頻率輸出：0-5kHz
消耗功率	≤15W
供電電源	220V AC 50HZ、24V DC
電極材質(zhì)	316L
通信接口	RS-485;HART
安裝形式	一體式；分體式
電器接口	M20*1.5螺紋

2、測量范圍

口徑 (mm)	測量范圍(m3/h)	口徑 (mm)	測量范圍(m3/h)
DN150	31.79～ 635.85	DN700	692.37 ～13847.40
DN200	56.52 ～ 1130.4	DN800	904.32～ 18086.40
DN250	88.31 ～ 1766.25	DN900	1144.5～ 22890.60
DN300	127.17～ 2543.40	DN1000	1413.0～ 28260.00
DN350	173.09～ 3461.85	DN1200	2034.7～ 40694.40
DN400	226.08～ 4521.60	DN1400	2769.4～ 55389.60
DN450	286.31～ 5722.65	DN1600	3617.2～ 72345.60
DN500	353.25～ 7065.00	DN1800	4578.1～ 91562.40
DN600	508.68～ 10173.6

插入式電磁流量計產(chǎn)品外形尺寸

1.安裝要求

1.1 通用要求

a、為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)方便，在流量計周圍需保留足夠的空間

b、避免流量計安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場所

c、流量計應(yīng)安裝在室內(nèi)，如安裝在室外，應(yīng)避免陽光直射，必要時請安裝防曬裝置

d、避免流量計安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中

e、避免流量計安裝在有強振動源、強磁場的場所

1.2工藝管要求

a、上、下游工藝管的內(nèi)徑與流量計的內(nèi)徑應(yīng)滿足：0.98DN≤D≤1.05DN（DN:流量計內(nèi)徑；D：工藝管內(nèi)徑）

b、工藝管與流量計需同心，同軸偏差不大于0.05DN

2.安裝條件

2.1直管段

使用直管段可防止介質(zhì)因彎管、TT型三通、截止閥、變徑管的影響而產(chǎn)生渦流或失真插入式電磁流量計安裝條件

3.接地

流量計按規(guī)定接地，以保證流量計可靠的工作、防止操作人員收到電擊。

4.安裝插入深度計算及說明插入式電磁流量計安裝插入深度計算及說明

a.插入深度(h)為管道內(nèi)徑(D)的1/10。

b.螺紋連接型插入式電磁因其安裝原理，在安裝過程中需手動調(diào)節(jié)尺寸b（表頭底部至管道外壁距離），以保證插入深度(h)為管道內(nèi)徑(D)的1/10。尺寸b計算公式：b（表頭底部至管道外壁距離）=H（產(chǎn)品總長）-A（表頭高度）-h（插入深度）-c（管道壁厚）。

c.傳感器安裝前用酒精棉球或清潔的細(xì)紗布輕輕地，仔細(xì)地擦除傳感器測量頭部兩極表面的油脂、灰塵等臟污物質(zhì)。但不得用堅硬的東西損傷電極表面和絕緣材料。

d.對于裝置不允許斷流的情況下，選用可進(jìn)行帶壓安裝。首先，直接把安裝連接件焊接到測量管道的安裝位置上，再安裝上球閥，然后用專用管道開孔機(jī)進(jìn)行帶壓開孔，孔開好后，關(guān)閉球閥，流體不會外溢，然后連接密封件，再安裝上傳感器。（只適用于法蘭連接型插入式電磁）

5.接線指南

5.1 提示

a.電磁流量轉(zhuǎn)換器的接線由技術(shù)人員完成！

b.所有接線應(yīng)在切斷供電電源后進(jìn)行；按說明書正確牢固連接！

c.旋緊出線套的壓緊螺母和端蓋，保持轉(zhuǎn)換器良好密封；

d.應(yīng)在有可能遭受雷擊浪涌的線路上安裝浪涌抑制器件！

e.在供電前還應(yīng)再次檢查所有接線準(zhǔn)確無誤！

5.2 一體轉(zhuǎn)換器的接線端子與標(biāo)示插入式電磁流量計接線指南

5.3 分體轉(zhuǎn)換器的接線端子與標(biāo)示

5.4 接線重要說明

關(guān)于有源無源4-20mA重要說明?。?！

電磁流量計是4線制儀表不同于兩線制儀表的4-20mA，兩線制4-20mA儀表需要測量電流表同時需要外接24V電源才可以正常工作，而電磁流量計本身是4線制4-20mA內(nèi)部已經(jīng)有24V電源無需外接只需要接一個單純的電流表即可。無特殊定制說明本公司電磁流量計都是有源4-20mA不需要外接24V電源否則將燒壞儀表。


① 一體電磁流量計有源4-20mA輸出接線（一體電磁流量計默認(rèn)情況下是有源4-20mA用戶設(shè)備電流表不能有電源輸出）		② 一體電磁流量計無源4-20mA輸出接線（一體電磁流量計無源4-20mA需要在訂貨時說明否則是有源4-20mA輸出）

③ 分體電磁流量計有源4-20mA輸出接線（分體電磁流量計無需特殊定制同時支持有源和無源4-20mA）		④ 分體電磁流量計無源4-20mA輸出接線（分體電磁流量計無需特殊定制同時支持有源和無源4-20mA）

⑤ 用戶設(shè)備怎么判斷需要有源電流輸出還是無源電流輸出？
a.斷開電磁流量計與用戶設(shè)備4-20mA連接線確保用戶設(shè)備處于開路狀態(tài)。
b.用數(shù)字萬用表電壓檔測量用戶設(shè)備4-20mA連接線是否有24V左右電壓。
c.如果有24V左右電壓則需要定無源電流輸出否則需要定有源電流輸出;

1. 維護(hù)

傳感器一般不需要定期維護(hù)。但對于被測介質(zhì)容易使電極和測量頭（測量管）表面或內(nèi)壁粘附結(jié)垢的情形，進(jìn)行定期清洗。清洗周期視粘附結(jié)垢程度而定。在清洗電極和測量頭（測量管）時，一定要注意勿使絕緣材料和電極損傷。

2 .常見故障排除參照表

故障現(xiàn)象	產(chǎn)生原因	排除方法
轉(zhuǎn)換器流量為負(fù)值	1.傳感器方向指示插與流體流向相反	1.旋轉(zhuǎn)傳感器方向180°
轉(zhuǎn)換器流量為負(fù)值	1.傳感器方向指示插與流體流向相反	2.調(diào)整轉(zhuǎn)換器中 “流量方向選項”
轉(zhuǎn)換器輸出超量程	1.流量計量程值小于實際測量值	1.擴(kuò)大流量計量程
	2.流體未充滿管道	2.關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥門
	3.勵磁線圈開路	3.重新接線
輸出信號波動過大	1.傳感器電極處有氣體存在，造成電極與介質(zhì)接觸不良	1.排除管道內(nèi)氣體
輸出信號波動過大	2.電極上有沉積物	2. 清洗電極
輸出信號逐漸漂向零值	1.傳感器進(jìn)水	1.更換傳感器
輸出信號逐漸漂向零值	2.電極被覆蓋	2. 清洗電極

左右電壓則需要定無源電流輸出否則需要定有源電流輸出;

為防止儀表在運轉(zhuǎn)時受到損壞，在到達(dá)安裝現(xiàn)場以前，請保持制造廠發(fā)運時的包裝狀態(tài)。貯存時，貯存地點應(yīng)在具備下列條件的室內(nèi)：

a) 防雨、防潮；

b) 機(jī)械振動小，并避免沖擊；

c) 溫度范圍 -20～+60℃；

d) 濕度不大于80%；

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ZQ-LDE-CRS插入式電磁流量計

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