YK-JF2-Y型電磁流量計工作原理電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應定律。當導電液體流過包圍在磁場中的測量管時，在流向和磁場二者相垂直的方向就會產生與平均流速V成正比的感應電動勢E。磁場強度B是一常數（由線圈電流控制）、檢測電極之間的距離D也是固定的，因此液體流速V是感應電動勢E的唯一變量，電磁流量計的輸出信號與流量呈線性關系。電磁流量計特點 適用于各種導電液體的流量測量，如自來水、污水、泥漿、紙漿、各類飲料、化學原料、粘稠液體和懸浮液。 測量結果不受溫度、壓力、密度、電導率等介質物理特性和工況條件的影響，其輸出信號與被測流體的體積流量成正比。 強腐蝕性、強磨損性介質具有良好的適應性。 具有優異的量程比，在低流速或流量變化幅度較大的應用領域（如自來水行業）具有良好的適用性。 具有正/反雙向流量測量功能。應用行業 給排水：江河湖泊的原水、自來水、民用生活污水、工廠排放出的工業廢水等。 冶金：鋼鐵企業中連鑄系統的多段冷卻、高爐系統中的風口檢漏等。 造紙:紙漿的生產過程中漿液的液固兩相流以及造紙過程中的洗漿，脫墨和黑液等。 石化：帶腐蝕性的酸、堿、鹽和導電的有機溶液等。 食品和醫藥：啤酒、飲料等生產過程的計量與控制。 其它YK-JF2-Y型電磁流量計的特點 一．智能化方面1.具有電極污染在線診斷功能及介質電導率過低提示 電極是電磁流量計非常重要而又十分敏感的部件，一旦其被污染，如長期接觸不清潔介質或化學反應致使電極表面生成絕緣膜或被絕緣物質覆蓋，那么都會造成流量計不正常工作，輕則影響測量準確度，重則不能工作，所以對其狀態進行檢測是十分必要的。通過簡單的菜單操作，JF2-Y型電磁流量計就可以自動對電極進行監測，一旦發現其被污染，就會顯示 L 、 h 或 H ，分別表示輕度、中度或嚴重污染，進行報警，提醒用戶及時處理。 電磁流量計測量介質的電導率值一般要求大于5uS/cm,被測介質電導率值高于下限值一個數量級為最佳，即高于50uS/cm。如果被測介質電導率過低，有可能影響測量的穩定性和準確性。JF2-Y型電磁流量計在被測介質電導率值過低時，會顯示 ，提醒用戶注意。2.具有可靠的空管（或液面在電極以下）檢測功能 一般不具有空管（或液面在電極以下）檢測功能的電磁流量計，在管道是空管（或液面在電極以下）時，儀表瞬時流量會顯示一個隨機數值，不能可靠的回零，這給計量會帶來誤差。 電磁流量計的空管檢測一般分為二種：第一種方法是通過檢測電極的交流噪音信號大小來判斷是否空管（或液面在電極以下），這是一種被動檢測。目前市場上的很多廠家生產的電磁流量計都使用該方法進行空管檢測。該方法優點是電路設計簡單，成本低，空管檢測時不會影響正常流量測量。但是由于交流噪音信號是隨機信號，隨儀表的口徑、現場工況等不同而變化，所以該方法存在檢測不可靠的致命弱點。第二種方法是儀表發出檢測信號，然后通過計算該信號大小來判斷是否空管（或液面在電極以下），這是一種主動檢測。該方法電路設計復雜，成本高，時序要求嚴格。該方法的優點是空管檢測可靠、穩定，不受儀表或外部環境影響。JF2-Y型電磁流量計空管檢測采用的是第二種方法。當儀表檢測到空管（或液面在電極以下）時，瞬時流量回零，同時在瞬時流量前顯示 E 。3.具有勵磁回路斷開及勵磁電路故障檢測功能 由于現場或人為接線原因，尤其是分體式電磁流量計，可能發生勵磁電纜斷開或虛接，或者電磁流量計本身勵磁電路出現問題不能工作，JF2-Y型電磁流量計都能自動檢測到這些故障，并在瞬時流量前顯示 P ,提示用戶。二.設計制作 1.復雜的多層電路板設計由于電磁流量計檢測的都是毫伏級的微弱信號，所以即便是非常小的干擾信號，都會影響儀表的測量結果。目前國產儀表電路板普遍采用2層板，設計制作簡單，成本低，抗干擾性較差。JF2-Y型電磁流量計主電路板采用的是6層板，設計制作復雜，成本是普通雙面板的5－6倍，抗干擾性好，從而保證了儀表測量的穩定性和可靠性。這在國產儀表中是少見的。主電路板元器件完全采用貼片封裝，機器焊接。2.成熟的傳感器制作技術JF2-Y型電磁流量計傳感器結構完全采用進口技術制造，能長期可靠穩定運行。每個傳感器都進行灌裝密封處理，即使長期處于潮濕的環境中，傳感器電極及勵磁線圈也不會受潮。技術參數口徑范圍DN10-2000mm電極材料1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、Hb、Hc、Ta等內襯材料聚四氟乙烯、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、耐酸橡膠等測量介質電導率 5uS/cm(水 50uS/cm)導電性液體（含固液二相流）儀表精度 0.5%重復性 0.2%流速范圍0-10m/s介質溫度分體式：－25℃－＋150℃（視內襯材料而定）一體式：－10℃－＋70℃環境溫度－10℃－＋55℃工作壓力0.6 MPa-4.0MPa（視口徑而定）防護等級分體式：傳感器IP68,轉換器IP65;一體式：IP65輸出信號4-20mA(0-20mA、0-24mA)或1－5V(0－5V、0－6V)；頻率/累計脈沖通訊接口RS485適用電源AC220V 10%50Hz/60Hz應用給排水系統；礦漿，泥漿，紙漿等二相液；酸堿等腐蝕液安裝形式一體式、分體式功耗 15VA連接法蘭符合GB9119標準連接電纜廠家專用電纜外形尺寸及傳感器額定壓力、重量 分體式傳感器 分體式轉換器 一體式 分體式轉換器尺寸圖 分體式傳感器尺寸圖 一體式電磁流量計尺寸圖 口徑（mm）公稱壓力（MPa）外形尺寸（mm）n 傳感器重量（大約）（Kg）LDKHh104.01509060452484 1441515095651552534 14420150105752922634 14625150115853002714 146321501401003323034 188401501501103403114 188502001651253543254 1813652001851453723438 813802002001603863578 18151001.62502201804083798 18201252502502104253968 18251503002852404684398 22302001.03503402955214928 225025040039535056056012 226530045044540061056012 228535045050546067062016 2212040050056551573068016 26165 450 55061556577072020 2621050060067062083078020 2624060060078072593088020 30320700700895840104099024 3036080080010159501150110024 33410900900111510501250120028 3346010001000123011601360131028 3661012000.61200140513401580153032 33 14001400163015601690164036 36 16001600183017601900185040 36 18001800204519702170212044 39 20002000226521802380233048 42 選型注意事項選型的第一步就是對儀表將來的運行現場情況要有具體的、詳細的、明確的了解，主要包括以下幾點： ①測介質成分，以及該介質的電導率(參見附表2)。電磁流量計既可以測電導率大于5uS/cm液體還可以測液固兩相流，如水煤漿，礦漿，污水，泥漿，紙漿等，如被測介質中含有大量的鐵磁性固體物質、氣泡或直徑很大的固體顆粒，測量都會受影響，甚至不能測量。一般情況要求氣泡或固體顆粒的體積含量不超過5％，固體顆粒的直徑不大于3mm。 ②測量管在任何時刻必須完全充滿介質，電磁流量計在非滿管或空管的情況下不能正常工作。 ③現場系統管道的最大壓力不能超過儀表的額定壓力（見傳感器部分）。 ④測介質的溫度范圍以及環境溫度范圍，要符合儀表說明書的要求。 ⑤現場系統管道的最大流速、最小流速,以及正常流速范圍。最大流速不超過10m/s；為了保證測量精度，最小流速最好大于等于0.3m/s；正常流速最好在1.5m/s-3.0m/s這一流速范圍內，這也是儀表最佳測量范圍。 傳感器選型傳感器的選型主要考慮因素有：傳感器的種類、口徑、壓力、電極材料、內襯材料、防護等級、尺寸大小、連接法蘭等。 ①口徑的選擇：如果是新建的項目或設計，在選擇口徑時，應遵循的原則就是：保證正常流速在0.3m/s---10m/s范圍內即可，最優選擇是正常流量在下面的《口徑、流速、流量的關系表》的斜體紅色數值范圍內。當然，新工程剛上馬，系統流速處于較低狀態，隨著系統的正常運行，流速會處于較高狀態，這時只要更改現場儀表的量程就能適應，不需要更換儀表。如果現場流速過低，而且現場條件允許的話，可以通過在傳感器的前后加裝變徑管，以滿足要求，加裝變徑管應注意以下問題：第一，為了加裝變徑管后不過多影響流速場的分布，不影響儀表的測量精度，能把變徑管視為直管段的一部分，要求變徑管的中心錐角 不大于15 ，越小越好，如下圖第二，加裝變徑管后會產生一定的壓力損失，壓力損失為 P= /200 1V22+ 2V22+ 3V12) P---損失的壓力，單位MPa ---被測介質密度，單位Kg/m3 1、 3---分別是漸縮管、漸擴管的系數，該值與雷諾數有關，例如： ＝8 時， 1、 3的值：d1/d21.21.31.41.51.61.71.81.92.0 10.0180.0230.02550.0280.030.03080.03150.03230.0332 20.010.020.070.150.260.430.640.91.25 2＝0.02傳感器管系數V1、V2---分別是變徑管前方系統管道流速、傳感器管道流速，單位m/s 口徑、流速、流量對照表 流速m/s流量m3/h口徑mm 0.31.02.03.04.05.06.08.010.0100.0850.2830.5650.8481.1311.4141.6962.6262.827150.1910.6361.2721.9092.5453.1813.8175.0896.362200.3391.1312.2623.3934.5245.6556.7869.04811.310250.5301.7673.5345.3017.0698.83610.60314.13717.671320.8692.8955.7918.68611.58114.47617.37223.16228.953401.3574.5249.04813.57218.09622.61927.14336.19145.239502.1217.06914.13721.20628.27435.34342.41256.54970.686653.58411.94623.89235.83847.78459.73071.67595.567119.459805.42918.09636.19154.28772.38290.478108.573144.765180.9561008.48228.27456.54984.823113.097141.372169.646226.195282.74312513.25444.17988.357132.536176.715220.893265.072353.429441.78615019.08563.617127.235190.852254.469318.086381.704508.938636.17320033.930113.097226.195339.292452.389565.487678.584904.7791130.9725053.015176.715353.429530.144706.858883.5731060.291413.721767.1530076.341254.469508.938763.4071017.881272.351526.812035.752544.69350103.908346.361692.7211039.081385.441731.802078.162770.893463.61400135.717452.389904.7791357.171809.562261.952714.343619.124523.89500212.057706.8581413.722120.582827.433534.294241.155654.877068.58600305.3641017.882035.753053.634071.505089.386107.268143.0110178.8700415.6321385.442770.894156.335541.776927.218312.6511083.513854.4800542.8681809.563619.125428.677238.239047.7910857.314476.518095.6900687.0662290.224580.446870.669160.8811451.113741.318321.822902.21000848.2292827.435654.878482.3011309.714137.216964.622619.528274.3 ②電極材料的選擇：針對不同的被測介質，考慮到其腐蝕性不同，應選擇不同的電極材料，下表是常用電極和其耐腐性能,詳見附表1。材料耐腐蝕性能耐酸鋼（1Cr18Ni9Ti）對硝酸、冷磷酸及其它無機酸，多種鹽及堿溶液,有機酸，海水等耐腐蝕性強。對硫酸、鹽酸、氫氟酸，對沸騰的蟻酸、草酸、工業鉻酸、氫酸鈉、氯、溴、碘等介質化學穩定性差，不耐腐蝕含鉬不銹鋼(0Cr18Ni12Mo2Ti)用于工業用水、生活用水、污水，硝酸、室溫下小于5%的硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、碳酸、堿溶液和各種中性溶液，一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸等，也可用于石油、化工、尿素、維尼綸等工業哈氏合金B(Hb)對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐腐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機酸等非氧化性酸、堿、非氧化鹽液的腐蝕哈氏合金C(Hc)能耐氧化性酸，如硝酸、混酸或鉻酸與硫酸的混合物的腐蝕，也耐氧化性的鹽類如含三價鐵離子、二價銅離子，或其它氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽、海水的腐蝕鉭(Ti)具有優良的耐腐蝕性，和玻璃很相似。除氫氟酸、發煙硫酸堿外，幾乎能耐一切化學介質如鹽酸、硝酸、王水的腐蝕鉑－銥合金幾乎適用于所有化學物質，但不適用于王水和銨鹽。 ③內襯材料的選擇：如電極一樣，對于不同的介質，由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同，所以要有針對性的選擇內襯材料，下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍，詳見附表1內襯材料主要性能適用范圍聚四氟乙烯（PTFE）它是塑料中化學性能最穩定的一種材料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和有機溶劑耐磨性和粘結性差－40℃－＋180℃ 酸、堿等強腐蝕性介質衛生類介質氯丁橡膠有極好的彈性，高強的扯斷力，耐磨性能好耐一般低濃度酸、堿、鹽介質的腐蝕，不耐氧化性介質的腐蝕1．小于80℃2．測一般水、污水、泥漿、礦漿聚氨酯橡膠有極好的耐磨性能（相當于天然橡膠的十倍）耐酸、堿性能差不能用于混有有機溶劑的水1．小于70℃2．中型強磨損的礦漿、煤漿、泥漿耐酸橡膠（硬橡膠）可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50％的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀。忌強氧化劑。1．小于25℃－＋90℃2．一般的酸、堿、鹽溶液合成橡膠密封性好良好的耐磨性，高度的扯斷力小于80℃一般水、污水、泥漿傳感器額定壓力、防護等級、尺寸大小 ④傳感器口徑的不同，對應的額定壓力也不同；傳感器結構的不同，對應的防護等級及尺寸大小也不同，詳細情況見下面的說明和圖表。 關于防護等級的說明：IP65為防水型，即可允許水龍頭從任何方向對儀表噴水，噴水壓力為0.3MPa。出水量為12.5L/min,噴水口離儀表距離3m。IP67為防浸水型，即儀表可短時間全部浸入水中，試驗時最高點應在水下至少150cm，持續時間至少為30min。IP68為潛水型，應能長期在水中工作，其侵入的最大深度由制造廠與用戶協商。 JF2-Y電磁流量分為一體式和分體式兩大類，一體式的傳感器防護等級為IP65,分體式的傳感器防護等級為IP68，分體式的轉換器防護等級為IP65。現場對儀表的防護等級要求較高的，如安裝在地面以下的，有可能受到水淹沒的，或儀表安裝在水下的，用戶就必須選用分體式的。⑤連接法蘭的選擇: 除特殊情況外，一般應選公制法蘭，與之相配對的法蘭也按公制制造，法蘭標準為國標GB9119,一般都符合所選的儀表耐壓標準。如現場有特殊法蘭或超過儀表耐壓等級，可特殊訂貨。轉換器選型注意事項 轉換器選型針對分體式電磁流量計而言，分為壁掛式或盤裝式二種，根據現場實際情況，主要考慮以下幾點。輸出信號的選擇： ①模擬信號輸出：包括4-20mA輸出、0-20mA輸出、0-24mA輸出、0－5V輸出、0－6V輸出、1－5V輸出，共6種，用戶可根據自己的需要，任選一種，切記：這6種輸出只能選取其中的一種，不能同時選取二種輸出。 數字通訊：RS485輸出。詳細參數見說明書。 頻率/脈沖輸出：該脈沖輸出類型可由用戶定義，一種可定義為量程對應1KHz頻率，量程內流量對應的頻率按比例減小；另一種可定義為一個脈沖代表一定（1.0m3、0.1m3、0.01m3三種）的累計流量。詳細情況見說明書。工作環境 ②工作環境溫度：－10℃－＋55℃； 防護等級:安裝點及安裝環境的選取①選取要點： 系統正常運行時測量管必須保證滿管。如出現非滿管，流量計就不能正常工作，讀數可能是忽大忽小的隨機數； 傳感器上游要有一定的直管段，但其長度與其它流量儀表（如超聲波流量計）相比較要求較低。上游如有90 彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥等擾流件，一般要求離電極中心線（不是傳感器進口斷面）有5倍直徑（5D）長度的直管段，如是上游有閘閥且沒有全部打開，一般要求10D長度的直管段；下游直管段長度一般為2D－3D,或更短； ◆安裝傳感器時盡量保持電極水平位置，以免氣泡覆蓋電極而出現讀數不穩；條件允許傳感器應安在自下而上流動的立管上，這樣管內不易存氣，同時保證工作時是滿管，而且無沉積物生成，還可以減少液體內固體顆粒及雜質對內襯的磨損； ◆注意管道液體流動方向與傳感器的標識一致； ◆盡可能避免測量管出現負壓，如傳感器不可安裝在泵的抽吸側； ◆盡可能避開附近的大電機、大變壓器等，以免引起電磁干擾； ◆選擇振動較小的位置安裝傳感器； ◆測量不同液體的混合介質時，傳感器應安裝在混合點的上游，如安裝在下游，必須裝在混合已經均勻或化學反應充分完成段； ◆盡可能避開周圍環境高濃度腐蝕性氣體；如是一體機要避免雨淋或浸沒以及陽光直照，環境的相對濕度和溫度要符合儀表說明書的要求；②現場傳感器安裝位置的典型案例圖1：為了日后系統及流量計的檢修維護方便，條件允許應如此圖安裝旁通管道；圖2：安在泵的抽吸側，會因管道出現負壓而損壞傳感器內襯，所以應安裝在泵出口側處，而且N點距離泵盡可能遠些；圖3：流量計應盡可能安裝在閥門的上游側處，不應安裝在下游側處，如受現場條件限制必須安裝在d點,在閥門未全開時，d點距離閥門至少10D。圖4：此圖中的e處、f處是優先選擇安裝點，g處是管道最高點易積聚氣泡不宜安裝，h處于下降管段，可能出現非滿管情況，故更不宜安裝。圖5：水平管道應安裝在稍稍上升的管道區，如圖i處；圖6：當流量計安裝在如圖示的落差管上時，如落差高度超過5米時，應在流量計的下游的最高處，如圖j處，安裝排氣閥；圖7：當敞口灌入或排放，流量計應安裝在管道的低段區，如圖k處。③接地本公司生產的管段式傳感器均是三電極式，其中底部的電極是接液電極，也就是通常說的接地電極，這樣在非金屬絕緣管道或有絕緣內襯的金屬管道上安裝傳感器時，一般情況下無需另加接地環。出廠時儀表配2根接地線，安裝時要求在與儀表兩端連接的法蘭上各鉆一個M5 10的螺孔，把接地線用M5 8不銹鋼螺絲牢靠固定在兩邊法蘭上。如下圖示。通常情況下無需單獨外加接地線，但傳感器上有預留的接地點，以備在特殊環境下如安裝環境有較大干擾時，通過該處外加接地線保證整個儀表可靠、良好接地以減少干擾，接地線可采用截面大于4mm2的多股銅線，接地電阻應小于10 ，且不能接在電機、變頻器或其它大電器設備的公共地線上，如下圖示。電纜的選擇與敷設分體式流量計傳感器與轉換器之間連接電纜，必須采用廠家提供的專用電纜。電纜長度主要取決于三個因素：信號電纜類型、被測介質的電導率、勵磁電纜銅芯截面積。①信號電纜的選用：信號電纜最大長度與被測介質的電導率有關，詳見下圖。如現場傳輸電纜長度不超過30m，可采用廠家提供的單層屏蔽二芯A型電纜，如超過30m而且被測介質電導率較低，應采用雙層屏蔽二芯B型電纜,同時根據被測介質電導率（參見 附2 ）參照下圖，必須要求現場實際傳輸長度不超過圖表中的最大值。②勵磁電纜的選用：本廠提供的勵磁電纜是二芯PVC護套單屏蔽電纜，根據傳輸的距離選用不同的銅芯截面積。傳輸電纜長度不超過150m,可采用銅芯截面積為0.75mm 的Ⅰ型電纜;傳輸距離在150m---300m，可采用銅芯截面積為1.5mm 的Ⅱ型電纜;傳輸距離超過300m，可采用銅芯截面積為2.5mm 的Ⅲ型電纜。③其他電纜的選用：電源電纜或轉換器的輸出信號電纜用戶可自行采用普通的電纜線，現場條件惡劣建議選用帶屏蔽IP68型電纜作為轉換器的輸出信號電纜，且屏蔽層的一端接地。④電纜的敷設信號電纜和勵磁電纜線越短越好;不能將多余的電纜卷在一起，應將多余的剪掉并重新焊接好；信號電纜必須與其它電源電纜嚴格分開，不能敷設在同一管子內，也不能平行敷設或絞合在一起，應單獨穿在接地保護鋼管內，以防干擾信號。