电磁流量计
点击次数:更新时间:2018-11-16 09:11:02【打印】【关闭】
一、简介说明：
GYLDE系列电磁流量计采用世界最新技术。利用恒流低频三值矩形波或双频矩形波励磁，既有矩形波磁场的优点，又克服了正弦波磁场的缺点；还可以消除电源电压波动、电源频率变化及励磁线圈阻抗变化所造成的误差；并有极好的零点稳定性和不受流体噪声干扰影响。从而具有高稳定性、高可靠性的特点。
二、测量原理：
GY-LDE系列电磁流量计根据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流量成正比例，其值为：E=KBVD式中：
E－感应电势；
K－与磁场分布及轴向长度有关的系数；
B－磁感应强度；
V－导电液体平均流速；
D－电极间距；(测量管内直径)
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波用一系列的数字处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4～20mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议。
三、广泛应用：
GY-LDE系列电磁流量计主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。如水、污水、泥浆、纸浆、各种酸、碱、盐溶液、食品浆液等，广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域。
四、电磁流量计的主要特点：
1、仪表结构简单、可靠，无可动部件，工作寿命长；
2、无截流阻流部件，不存在压力损失和流体堵塞现象；
3、无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统；
4、测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响；
5、采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要；
6、备有管道式、插入式等多种流量计型号；
7、采用EEPROM存贮器，测量运算数据存贮保护安全可靠；
8、具备一体化和分离型两种型式；
9、高清晰度LCD背光显示。
五、电磁流量计的主要技术参数：
仪表精度：管道式0.5级、1.0级；插入式2.5级；
测量介质：电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体；
流速范围：0.2～8m/s；
工作压力：1.6MPa；
环境温度：-40℃～+50℃；
介质温度：聚四氟乙烯衬里≤180℃。
橡胶材质衬里≤65℃；
防爆标志：ExmibdⅡBT4；
防爆证号：GYB01349；
外磁干扰：≤400A/m；
外壳防护：一体化型： IP65；
分 离 型： 传感器IP68(水下5米，仅限于橡胶衬里)转换器IP65；
输出信号：4～20mA.DC，负载电阻0～750Ω；
通讯输出：RS485或CAN总线；
电气连接：M20×1.5内螺纹，φ10电缆孔；
电源电压：90～220V.AC、24±10%V.DC；
最大功耗：≤10VA。
六、电磁流量计按励磁方式分类：
要产生一个均匀恒定的磁场，就需要选择一种合适的励磁方式。如按励磁电流方式划分，有直流励磁、交流(工频或其他频率)励磁、低频矩形波励磁和双频矩形波励磁。
1、直流励磁
直流励磁方式用直流电或采用永久磁铁产生一个恒定的均匀磁场。这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响。但是使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子，在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极，这将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响仪表的正常工作。所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属流量(常温下的汞和高温下的液态钢、锂、钾)等。
2、交流励磁
工业上使用的电磁流量计，大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式产生交变磁场，避免了直流励磁电极表面的极化干扰。但是用交流励磁会带来一系列的电磁干扰问题(例如正交干扰、同相干扰、零点漂移等)。现在交流励磁正在被低频方波励磁所代替。
3、低频方波励磁
低频方波励磁波形有二值(正-负)和三值(正-零-负-零)两种，其频率通常为工频的1/2~1/32。低频方波励磁能避免交流磁场的正交电磁干扰，消除由分布电容引起的工频干扰，抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流，排除直流励磁的极化现象。
七、安装地点的选择：
为了使变送器工作稳定，在选择安装地点时应注意以下几方面的要求：
1、尽量避免铁磁性物体及具体强电磁场的设备(如大电机、大变压器的等)，以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信息。
2、应尽量安装在干燥通风之处，不宜在潮湿，易积水的地方安装。
3、应尽量避免日晒雨淋，避免环境温度高于45℃及相对湿度大于95.9%。
4、选择便于维修，活动方便的地方。
5、流量计应安装在水泵后端，决不能在抽吸侧安装；阀门应安装在流量计下游侧。
八、电磁流量计的结构形式：
1、传感器：
传感器主要由测量导管、测量电极、励磁线圈、铁芯、磁轭和壳体组成。
a、测量导管：由不锈钢导管、衬里和连接法兰组合而成，为被测液体现场工况测量的载体。
b、测量电极：安装在测量导管内侧壁，与轴流方向垂直，使测量液体产生信号的一对电极。
c、励磁线圈：在测量导管内产生磁场的上下两个励磁线圈。
d、铁芯和磁轭：将励磁线圈产生的磁场导入液体，并构成磁回路。
e、壳体：仪表外包装。
2、转换器：
即为智能二次表，其将流量信号放大处理¾¬单片机运算后，可显示流量、累计量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流体流量的计量或控制。
3、产品组装形式：
其分为一体型和分体型两种形式。
a、一体型： 传感器和转换器一体安装。
b、分体型：传感器和转化器分离安装，通过连接电缆形成流量计量系统。
c、为适应不同介质测量的要求，传感器的衬里和电极材料可以有多种选择。
九、安装要求：
电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性，如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内(如：弯头、切向限流或上游有半开的截止阀)则与测量无关。如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度，这时则应采取一些措施以稳定流速分布：
1、增加前后直管段的长度；
2、采用一个流量稳定器；
3、减少测量点的截面。
十、注意事项：
1、尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备，以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。
2、应尽量安装在干燥通风之处，避免日晒雨淋，环境温度应在-20～＋60℃，相对湿度小于85%。
3、流量计周围应有充裕的空间，便于安装和维护。
十一、参考流量范围：
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口径mm
|
流量范围m3/h
|
口径mm
|
流量范围m3/h
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φ15
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0.06~6.36
|
φ450
|
57.23～5722.65
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φ20
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0.11～11.3
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φ500
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70.65～7065.00
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φ25
|
0.18～17.66
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φ600
|
101.74～10173.6
|
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φ40
|
0.45～45.22
|
φ700
|
138.47～13847.4
|
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φ50
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0.71～70.65
|
φ800
|
180.86～18086.4
|
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φ65
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1.19～119.4
|
φ900
|
228.91～22890.6
|
|
φ80
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1.81～180.86
|
φ1000
|
406.94～40694.4
|
|
φ100
|
2.83～282.60
|
φ1200
|
553.90～55389.6
|
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φ150
|
6.36～635.85
|
φ1600
|
723.46～72345.6
|
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φ200
|
11.3～1130.4
|
φ1800
|
915.62～91562.4
|
|
φ250
|
17.66～176.25.
|
φ2000
|
1130.4～113040.00
|
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φ300
|
25.43～2543.40
|
φ2200
|
1367.78～136778.4
|
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φ350
|
34.62～3461.85
|
φ2400
|
1627.78～162777.6
|
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φ400
|
45.22～4521.6
|
φ2600
|
1910.38～191037.6
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十二、整机和传感器技术数据：
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执行标准
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JB／T 9248—1999
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公称通径
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15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000
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最高流速
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15m／s
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精确度
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DNl5～DN600
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示值的：±0.3％(流速≥1m／s)；±3mm／s(流速<1m／s)
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DN700—DN3000
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示值的±0.5％(流速≥0.8m／S)；±4mm／s(流速<0.8m／S)
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流体电导率
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≥5uS／cm
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公称压力
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4.0MPa
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1.6MPa
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1.0MPa
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0.6MPa
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6.3、10MPa
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DNl5～DN150
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DNl5～DN600
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DN200～DN1000
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DN700～DN3000
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特殊订货
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环境温度
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传感器
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—25℃—十60℃
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转换器及一体型
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—10℃—十60℃
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衬里材料
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聚四氟乙烯、聚氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加网PFA
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最高流体温度
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—体型
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70℃
|
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分离型
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聚氯丁橡胶衬里
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80℃；120℃(订货时注明)
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聚氨酯衬里
|
80℃
|
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聚四氟乙烯衬里
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100℃；150℃(订货时注明)
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|
聚全氟乙丙烯(F46)
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加网PFA
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信号电极和接地电极材料
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不锈钢0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、钛、钽、铂／铱合金、不锈钢涂覆碳化钨
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电极刮刀机构
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DN300—DN3000
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连接法兰材料
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碳钢
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接地法兰材料
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不锈钢1Crl8Ni9Ti
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进口保护法兰材料
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DN65—DNl50
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不锈钢1Crl8Ni9Ti
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DN200～DNl600
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碳钢十不锈钢1Crl8Ni9Ti
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外壳防护
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DNl5～DN3000分离型橡胶或聚氨酯衬里传感器
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IP65或IP68
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其他传感器、—体型流量计和分离型转换器
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IP65
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间距(分离型)
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转换器距离传感器一般不超过100m
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十三、转换器技术数据：
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电源
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交流
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85—265V，45—400Hz
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直流
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11—40V
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操作键和显示
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按键式
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4个薄膜按键可设定选择全部参数，也可利用PC机(RS232)对转换器设定编程；
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3行LCD宽视角、宽温、带背光显示；
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第1行显示流量值；
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第2行显示流量单位；
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第3行显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。
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磁键式
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2个磁键用于显示参数的选择和复位，利用PC机(RS232)对转换器设定编程；
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2行LCD宽视角、宽温、带背光显示：
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第1行:磁键选择:显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。
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第2行：显示流量。
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内部积算器
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正向总量、反向总量及差值总量。
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输出信号
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单向模拟输出
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全隔离，负载≤600D．(20mA时)；
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上限：0—21mA可选，每档lmA；
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下限：0—21mA可选，每档1mA；
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正、反向流量输出方式编程。
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双向模拟输出
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下限限制为。或4mA，其他同单向模拟输出。
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双向脉冲输出
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两路输出分别对应正向和反向流量,频率0～800Hz,上限1—800Hz可选,每档IHz；
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方波或选定脉宽，选定脉宽上限2．5S，每档1ms；
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无源隔离晶体管开关输出，可吸收250mA的电流，耐压35V。
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双路报警输出
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可报警(编程)高／低流量、空管、故障状态、正，，反向流量、模拟量超量程、脉冲量超量程、脉冲小信号切除，输出极性可选；
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带隔离保护的晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V.(与脉冲输出不隔离)
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数字通讯
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RS232、RS485、HART
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十四、衬里的选择：
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衬里材料
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主要性能
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最高介质温度
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适用范围
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—体型
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分离型
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聚四氟乙烯(F4)
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是化学性能最稳定的一种塑料，能耐沸腾的盐酸、硫酸、也能耐浓碱和各种有机溶剂。
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70℃
|
100℃ 150℃ (需特殊订货)
|
1、浓酸、碱等强腐蚀性介质。 2、卫生类介质。
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聚全氟乙丙烯(F46)
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同F4，耐磨性、抗负压能力高于F4。
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同上
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聚氟合乙烯(Fs)
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适用温度上限较聚四氟乙烯低，但成本也较低。
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80℃
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聚氯丁橡胶
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1、有极好的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好。2、耐一般低浓度酸、碱、盐介质的腐蚀，不耐氧化介质的腐蚀。
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80℃ 120℃ (需特殊订货)
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水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。
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聚氨酯橡胶
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1、耐磨性能极强。
2、耐腐蚀性能较差。
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80℃
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中性强磨损的介质
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十五、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择：
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兰种类
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适 用 范 围
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接地法兰(或接地环)
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适用于非导体管道，如塑料管道，但有接地电极的传感器不需要。
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进口保护法兰
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当介质有强磨损时选用
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十六、正确选型：
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，有关资料表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型或错误的安装而造成的，请特别注意。
1、收集数据：
被测流体成份；
最大流量、最小流量；
最高工作压力；
最高温度、最低温度；
2、量程范围确认：
一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，最低流速应不小于0.2m/s，最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V：流速(m/h)
电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。
3、选型表：
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型号
|
口径
|
电磁流量计
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GY-LDE
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15~2600
|
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|
代号
|
电极材料
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|
K1
|
316L
|
|
K2
|
HB
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|
K3
|
HC
|
|
K4
|
钛
|
|
K5
|
钽
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|
K6
|
铂合金
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K7
|
不锈钢涂覆碳化钨
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代号
|
内衬材料
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C1
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聚四氟乙烯(F4)
|
|
C2
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聚全氟乙丙烯(F46)
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|
C3
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聚氟合乙烯(FS)
|
|
C4
|
聚录丁橡胶
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|
C5
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聚氨脂橡胶
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|
|
代号
|
功能
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|
E1
|
0.3级
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E2
|
0.5级
|
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E3
|
1级
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F1
|
4－20Madc,负载≤750Ω
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|
F2
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0-3khz,5v有源，可变脉宽，输出高端有效频率
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F3
|
RS485接口
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|
T1
|
常温型
|
|
T2
|
高温型
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T3
|
超高温型
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|
P1
|
1．0MPa
|
|
P2
|
1．6MPa
|
|
|
P3
|
4．0MPa
|
|
P4
|
16MPa
|
|
D1
|
220VAC±10％
|
|
D2
|
24VDC±10％
|
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J1
|
一体型结构
|
|
J2
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分体型结构
|
|
J3
|
防爆一体型结构
|
十七、设计选用及订货须知：
1、根据测量流体介质，正确选用电磁式流量计。
2、被测流体无腐蚀性选用普通型，有腐蚀性选用耐腐型。
3、订货时请注明被测介质名称、流量、管道通径及工作压力、温度、密度、粘度等情况。
4、根据被测流体的测量范围、应用场合等选择合适型号的规格品种。
电磁流量计安装要求
安装在客户现场的智能电磁流量计
安装示意图如下：
电磁流量计的正确接线：
①励磁电缆可选用YZ中型橡套电缆，其长度与信号电缆一样
②信号电缆和其他动力电源电缆必须严格分开，不能敷设在同一根管子内，不能平行敷设，不能绞合在一起，应分别单独穿在钢管内。
③信号电缆和励磁电缆尽可能短，不能将多余的电缆卷在一起，应将多余电缆剪掉，并重新焊接头，电缆进入传感器电气接口时，在端口处做成U型，这样可以防止雨水渗透到传感器中。
④分体型电磁流量计励磁电缆和转换器之间的连接用专用接线完成，转换器和外部的连接同一体型电磁流量计。
如何在管道上安装：
应安装在水平管道较低处和垂直向上处，避免安装在管道的最高点和垂直向下处；
应安装在管道上上升处；
在开口排放管道安装，应安装在管道的较低处；
应在传感器的下游安装控制阀和切断阀，而不应安装在传感器上游；
传感器绝对不能安装在泵的进出口处，应安装在泵的出口处；
在测量井内安装流量计的方式
|
1、入口
|
2、溢流管
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3、入口栅
|
4、清洗孔
|
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5、流量计
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6、短管
|
7、出口
|
8、排放阀
|
如何正确选择安装节点：
正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节，若在安装环节失误，轻者影响测量精度，重者会影响流量计的使用寿命，甚至会损坏流量计。
选择安装位置时需特别注意：
·非测量电极的轴线必须近似于水平方向；
·测量管道内必须完全充满液体；
·流量计前方最少要有5＊ D(D为流量计内径)长度的直管段，后方最少要有3＊ D(D为流量计内径)长度的直管段；
· 流体的流动方向和流量计的箭头方向一致；
·管道内要有真空会损坏流量计的内衬，需特别注意；
·在流量计附近应无强电磁场；
·在流量计附近应有充裕的空间，以便安装和维护；
·若测量管道有振动，在流量计的两边应有固定的支座测量不同介质的混合液体时混合点与流量计之间的距离最少要有30×D(D为流量计内径)长度为方便今后流量计的清洗和维护，应安装旁通管道；
若管道落差超过5m时，在传感器的下游安装排气阀；
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