一、CPLD 型智能電磁流量計

CPLD 型智能電磁流量計是我公司采用國內(nèi)外技術(shù)研制開發(fā)的全智能型電磁流量計，全中文電磁轉(zhuǎn)換器內(nèi)核采用高速處理器。計算速度非?？?、精度高、測量性能可靠。轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計采用技術(shù)，輸入阻抗高達1015 歐姆，共模抑制比優(yōu)于100db，對于外來干擾以及60Hz/50Hz 干擾抑制能力優(yōu)于90db,可以測量更低的電導率的流體介質(zhì)流量。其傳感器采用非均勻磁場技術(shù)及特殊的磁路結(jié)構(gòu)，磁場穩(wěn)定可靠，而且大的縮小了體積，減輕了重復，使流量計小型流量化的特點。使客戶“買的放心，用的省心，服務(wù)稱心”是我公司的宗旨。

1.產(chǎn)品特點：

▲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。

▲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)。

▲在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程。

▲高清晰度背光LCD 顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學易懂。

▲采用SMD 器件和表面貼裝（SMT電路可靠性高。

▲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，提高了流測量的穩(wěn)定性，功耗低。

▲全數(shù)字量的處理，抗力強，測量可靠，精度高，流量測量范圍可達150:1

▲超低EMI開關(guān)電源，使用電源電壓變化范圍大，抗EMC好

▲內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累計量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘，可記錄16 次掉電時間

▲具有RS485、RS232、Hart和Modbus 等數(shù)字通訊信號輸出。

▲具有自檢與自論功能

二、 概　述

1.工作原理

電流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管。將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E 正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。

E=KBdv

式中：E---------------為電極間的信號電壓（v）

B-----------------磁通密度（T）

d------------------測量管內(nèi)徑（m）

v------------------平均流速（m/s）

式中k, d為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流的，故B 也是常數(shù)，則由E= KBdv可知，體積流量Q 與信號電壓E-成正比，即流速感應的信號電壓E 與體積Q 成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計的基本工作原理。

由E=KBdv 可知，被測流量體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動（如層流或者紊流）就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一中真正的體積流量計。對于制造商和用戶來說，只要用普通的水實際標定后就可以測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有分高的可靠性。

2.應用領(lǐng)域

由于電磁流量計有其的優(yōu)點，因此被廣泛用于化工化纖、食品、造紙、制糖、礦冶、給排水、環(huán)保、水利水工、鋼鐵、石油、制藥等工業(yè)領(lǐng)域中，用來測量各種酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、煤水漿、玉米漿、纖維漿、糧漿、石灰乳、污水、冷卻原水、給排水、鹽水、雙氧水、啤酒、麥汁、各種飲料、黑液、綠液等導電液體介質(zhì)的體積流量。

三、 主要技術(shù)參數(shù)

1).公稱通經(jīng)ND(mm):

管道式四氟襯里:

10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、300、350、400、450、500

管道式橡膠襯里：

40、50、65、80、100、125、150、200、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1100、1200

注：特殊規(guī)格可以定制

2).流動方向:

正、反、凈流量; 量程比:150:1; 重復性誤差:測量值的±0.1%

3)精度等級:

管道式:0.5級,1.0級

4)被測介質(zhì)溫度:

普通橡膠襯里:-20–+60℃; 

高溫橡膠襯里:-20–+90℃

聚四氟乙烯襯里:-20–+100℃; 

高溫型四氟襯里:-20–+180℃

5)額定工作壓力管道式:

DN6-DN80:≤1.6MPa, 

DN100-DN250:≤1MPa,

:DN300-DN1200:≤0.6MPa高壓可定制

6)流量測量范圍:

流量測量范圍對應流速范圍是0.1-15m/s

7)電導率范圍:

被測流體電導率≥5us/cm(一體式),大多數(shù)以水為成分的介質(zhì),其電導率在200-800 us/cm范圍內(nèi),均可選用電磁流量計來測量其流量計.

8)電流輸出:

負載電阻:0-10mA時,0-1.5kΩ,

4-20mA時,0-750kΩ,

9)數(shù)字頻率輸出:輸出頻率上限可在1-5000HZ內(nèi)設(shè)定帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出.

外接電源≤35V導通時集電極電流為250mA

10)供電電源:85-265V,45-63HZ

11)直管段長度:管道式:上游≥5DN,下游≥2DN

12)連接方式:流量計與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應符合GB11988的規(guī)定.

13)防爆標志:MDIIBT4

14)環(huán)境溫度濕度:-25℃-+60℃;5%-95%.

15)消耗總功率:小于20W

四、電磁流量計選型編碼

管道式

五、電磁流量計選型說明

正確地選用電磁流量計是保證用好電磁流量計的前提條件。選用什么種類的電磁流量計應根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定，使電磁流量計的通徑，流量范圍，襯里材料，電極材料和輸出電流等，都能適應被測流體的性質(zhì)和性質(zhì)和流量的要求。

可測量的流體

由電磁流量計的工作原理可知，能選用電磁流量計測量流量的流體必須是導電的，嚴格的說，除了高溫流體之外，只要電導率大于5μ/cm的任何流體都選用相應的電磁流量計來測量流量，因此不導電的氣體，蒸汽，油類，丙酮等物質(zhì)不能選用電磁流量計來測量流量。

1）傳感器口徑的確定

流量計使用流速在0.3-15m/s 范圍內(nèi)，此時流量計口徑可選擇與用戶管道口徑一致。

使用流速低于0.3m/s時在儀表部位局部提高流速，采用縮管方式：

★ 異徑管的中心錐角不大于15oC時，可把異徑管視為直管段的一部分。

A一體型或分離型的選擇

B一體型：現(xiàn)場環(huán)境較好的情況下，一般都選用一體型，即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。

分離型：即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同的地點，一般出現(xiàn)以下情況時選用分離型。

⑴環(huán)境溫度或流量計轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60oC.

⑵管道震動較大的場合。

⑶會對傳感器的鋁殼嚴重腐蝕的場合。

⑷現(xiàn)場溫度較大或有腐蝕性氣體的場合。

⑸流量計裝在高空或并下調(diào)試不方便的場合。

訂貨時應注明傳感器的轉(zhuǎn)換器分離距離，一般不能超過100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。

2）電極、接地環(huán)材料的選擇

應根據(jù)被測的流體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關(guān)腐蝕手冊，對于特殊流體應作試驗

3）襯里材料選擇說明

應根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。

4）流量范圍的選擇

流量和最小流量必須符合下表中的數(shù)。

5）安裝地點的選擇

為了使變送路工作可靠穩(wěn)定，在選擇安裝地點時應注意以下幾個方面的要求：

⑴盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設(shè)備（如大電機、大變壓器的等），以免磁場影響

傳感器的工作磁場和流量信號。

⑵應盡量安裝在干燥通風之處，不宜在潮濕、易積水的地方安裝。

⑶應盡量避免日曬雨淋，避免環(huán)境溫度高于60℃及相對濕度大于95%。

⑷選擇便于維修，活動方便的地方。

⑸流量計應安裝在水泵后端，決不能_______在抽吸側(cè)安裝；閥門應安裝在流量下游側(cè)。

6）安裝要求

為了你正確的測量，在選擇管道上位置時應注意以下幾點要求：

⑴傳感器既可在直管道上安裝，也可以在水平或傾斜管道上安裝，但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。

⑵介質(zhì)在安裝位置應該滿管流動，避免比滿管及氣體附著在電極上。

⑶對于液固兩相流體，采用垂直安裝，使被傳感器襯里磨損均勻，延長使用壽命。

⑷流量計安裝位置介質(zhì)不滿管時，可采取抬高流量半后端管路的方法，使其滿管，嚴禁在管道點

和出水口安裝流量計。（見圖）

⑸修改管道的安裝方法：

當介質(zhì)流速達不到要求時，應當選用較小口徑的流量計，這時應使用異徑錐管或修改部分管道，使其與傳感器同口徑，但前后直管段至少須滿足：前直管段≥5DN,后直管道≥2DN(DN為管徑)

⑹前后直管段為流量計前≥5DN，后端≥2DN流量計的接線

▲若采用分體安裝連接的信號電纜采用定制的專用電纜線，電纜線越斷越好

▲激磁電纜可選用Yz 中型橡套電纜，其長度和信號電纜一樣

▲信號電纜必須與其它的電源嚴格分開，不能敷設(shè)在同一根管子內(nèi)，不能平等敷設(shè)，不能絞在一起應單獨穿在鋼管內(nèi)。

▲信號電纜和激磁電纜盡可能短，不能將多余的電纜卷在一起，應將多余的電纜剪掉，并重新焊好接頭

▲電纜進入傳感器電氣接口時，在端口處做成U型，這樣可以防止雨水滲透到傳感器中。

六、接線說明：

一體就地顯示接線端子

上排： T-T+ ------------------------RS485 通訊

FUSE ------------------------電源保險絲

下排：AL,AH------------------------上下限報警

P+,COM----------脈沖頻率，COM與報警共用

1+，COM-----------------------4～20mA

L1,L2--------電源220V(特殊訂貨24VDC)

 分體式遠傳接線端子

轉(zhuǎn)換器上排：DS2,SGND,DS-------------信號屏蔽（銅絲網(wǎng)）

EXT_EXT+---------------激磁線圈: TR,TR+---------RS485 通訊

COM,ALM+,ALM----------------上下限報警

L1,L2--------電源220V(特殊訂貨24VDC)

轉(zhuǎn)換器下排：SIG2,SGND,SIG1-----------信號電極

ICCOM,ICOVT,INSW----------正反向4～20Ma

只輸出一路電流INSW 為空

PCOM,PUL-PUI+ ----------正反向脈沖頻率

傳感器：SIG1,SIG2,SGND---------------信號電極

DS1,DS2--------------------信號屏蔽（銅絲網(wǎng)）

EXT+,EXT- ------------------激磁線圈

七、方型轉(zhuǎn)換器外觀及安裝尺

八、流量計的外型尺寸

九.儀表參數(shù)設(shè)置

儀表上有兩個運行狀態(tài)： 自動檢測狀態(tài)

參數(shù)設(shè)置狀態(tài)

儀表上電時，自動進入檢測狀態(tài)。在自動檢測狀態(tài)下，儀表自動完成各測量更能并顯示相應

的測量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，用戶使用四個面板鍵，完成儀表參數(shù)設(shè)置。

功能鍵

自動檢測狀態(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；

復合鍵+確認鍵：進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)；

確認鍵：返回自動測量狀態(tài)。

則量狀態(tài)下，LCD 顯示器對比度的調(diào)節(jié)：小液晶是通過“復合鍵+上鍵”或“復合鍵+下鍵”

按下數(shù)秒鐘：啊液晶是通過調(diào)節(jié)大靨晶的電位器來實現(xiàn)。

參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能：

下鍵：光標處數(shù)字減1；

上鍵：光標處數(shù)字加1；

復合鍵+下鍵：光標左移；

復合鍵+上鍵：光標右移；

確認鍵進入/退出子菜單；

確認鍵：在任意狀態(tài)，連續(xù)按下兩秒鐘，返回自動檢測狀態(tài)。

注：

1 使用“復合鍵”時，應先按下復合鍵同時按住上“上鍵”或“下鍵”。

2 在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下，3分鐘沒有按鍵操作，儀表自動返回測量狀態(tài)。

3 流量零點修正的流向選擇，可將光標移至最左邊的“+”或“-”下，用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實際流量相反。

4 流量的單位選擇，可將光標移至“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”切換使之復合需要。

參數(shù)設(shè)置功能操作

要進行儀表參數(shù)設(shè)定或修改，必須使儀表從測量狀態(tài)進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測量狀態(tài)下按“復合鍵+確認鍵”出現(xiàn)狀態(tài)密碼（9454），再按“復合鍵+確認鍵”后，則進入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。

2.參數(shù)設(shè)置菜單

 轉(zhuǎn)換器共有24 個參數(shù)，使用儀表時，用戶應根據(jù)具體情況設(shè)置各參數(shù)。轉(zhuǎn)換參數(shù)一覽表如下：

 參數(shù)編號 參數(shù)文字 設(shè)置方式選擇 密碼級別 參數(shù)范圍

自診斷信息與故障處理

電磁流量轉(zhuǎn)換器的印刷電路板采用表面焊接技術(shù)，對用戶而言，是不可維修的。

因此用戶不能打開轉(zhuǎn)換器殼體。

智能化轉(zhuǎn)換器具有自診斷功能。除了電源和硬件電路故障外，一般應用中出現(xiàn)的故障均

能正確給出報警信息。這些信息在顯示器右上方提出“！”驚嘆號。在測量狀態(tài)下，通過下鍵翻頁，顯示出故障內(nèi)容如下：

1） 儀表無顯示

a) 檢查電源是否接通；

b) 檢查電源保險絲是否完好；

c) 檢查供電電壓是否符合要求；

d) 檢查顯示器對比度調(diào)節(jié)是否能夠調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)是否合適；

e) 如果上述前3 項a)、b)、c)都正常，第d)項顯示器對比度調(diào)節(jié)不能夠調(diào)節(jié)請將轉(zhuǎn)換器交生產(chǎn)廠維修。

2）勵磁報警

a) 勵磁接線EX1和EX2是否開路；

b) 傳感器勵磁線圈總電阻是否小于150Ω

c) 如果a、b兩項都正常，則轉(zhuǎn)換器有故障

3）空管報警

a)測量流體是否充滿傳感器測量管;

b)用導線將轉(zhuǎn)換器信號輸入端子SIG1、SIG2 和IGGND 三點短路，此時如果“空管報警”提示撤消，說明轉(zhuǎn)換器正常，有可能是被測流體電導率低或空管閥值及空管量程設(shè)置錯誤；

c)檢查信號連線是否正確；

d)檢查傳感器電極是否正常；

①、使流量為零，觀察顯示電導比應小于99%

②、在有流量的情況下，分別測量端子SIG1和SIG2對SIGGND的電阻應小于50KΩ（對介質(zhì)為水測量值。用指針萬用表測量，并可以看到測量過程有充放電路現(xiàn)象）。

e)用萬用表測量DS1 和DS2 之間的直流電壓應小于1V，否則說明傳感器電極被污染，應給予清洗。

4）上限報警

上限報警提示出輸出電流和輸出頻率（或脈沖）都超限制。將流程量程改大可以撤消上限報警。

5）下限制報警

下限制報警提示出輸出電流和輸出頻率（或脈沖）都超限。將流量量程改小可以撤消下限報警。

其它

1、 本廠生產(chǎn)的產(chǎn)品均應標注商標、品名、型號、出廠日期，并附有說明書、合格證。

2、 如流量計不能滿足要求時請用戶提出特殊需要我廠安排特型加工。