迪元電磁流量計課件

1、誠誠 實實 勤勤 信信 1 2013電磁流量計電磁流量計浙江迪元儀表有限公司浙江迪元儀表有限公司 誠誠 實實 勤勤 信信 2電磁流量計電磁流量計誠誠 實實 勤勤 信信 3基本原理基本原理 技術參數技術參數13版電磁流量計重點技術版電磁流量計重點技術安裝及電解行業(yè)的應用安裝及電解行業(yè)的應用二線制電磁流量計二線制電磁流量計故障分析及解決故障分析及解決誠誠 實實 勤勤 信信 4一、基本原理一、基本原理電磁流量計基本原理基于法拉第電磁感應定律誠誠 實實 勤勤 信信 5l數學模型數學模型lE E : 感應電動勢lK K : 儀表常數lB B : 磁感應強度 lD D : 測量管直徑lV V : 平均流速

2、EKBDV誠誠 實實 勤勤 信信 l智能轉換器信號處理模型6數據處理數據處理中心中心-CPU信號處信號處理單元理單元按鍵輸入按鍵輸入流量：流量：12.34 m3/h+ 123.432 m34-20mA、頻、頻率脈沖輸出率脈沖輸出通訊輸出通訊輸出報警輸出報警輸出誠誠 實實 勤勤 信信 7由基本原理引申三個重要概念由基本原理引申三個重要概念（1 1）只能測量導電介質）只能測量導電介質l電導率限制條件 1-5uS/cm（生活用水200us/cm） l不能測量非導電介質,如氣體,油類，如介質含有大量 氣體，產生測量嚴重波動（2 2）必須存在磁場）必須存在磁場l勵磁電流流經測量管上下勵磁線圈產生磁場。勵

3、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l測量管必須為非導磁材料，保證磁場穿過導管 （測量管應采用不銹鋼材質）（3 3）實際測量值為流體）實際測量值為流體流速流速l電磁流量計實際測量介質的流速（它是速度是流量計）l測量介質的體積流量，當介質密度穩(wěn)定且已知情況下可測質量流量。 誠誠 實實 勤勤 信信 產品線產品線8誠誠 實實 勤勤 信信 大口徑電磁流量計大口徑電磁流量計9誠誠 實實 勤勤 信信 大口徑電磁流量計大口徑電磁流量計10誠誠 實實 勤勤 信信 大口徑電磁流量計大口徑電磁流量計11誠誠 實實 勤勤 信信 12電磁電磁流量流量測量精度概念測量精度概念儀表精度用測量誤差允許

4、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（或實際流量）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of F.S.(又稱引用誤差、也有稱參比條件下)測量值誤差of M.V.(又稱示值誤差)用測量誤差of M.V.表示的儀表精度遠高于用量程誤差of F.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兩種完全不同的相對誤差比較誠誠 實實 勤勤 信信 二、二、AF3版電磁流量計技術參數版電磁流量計技術參數13信號處理信號處理測量范圍測量范圍自診斷自診斷勵磁技術勵磁技術D-OS流量系統(tǒng)流量系統(tǒng)1.1.3mm/s1

5、uS/cm1 uS/cm1.空管及電極阻抗空管及電極阻抗檢測報警檢測報警2.勵磁回路勵磁回路3.電極狀態(tài)檢測電極狀態(tài)檢測4.50HZ干擾干擾5.輸出回路動態(tài)檢輸出回路動態(tài)檢測測1.動態(tài)電壓驅動動態(tài)電壓驅動2.實時勵磁反饋實時勵磁反饋3.多級恒流驅動多級恒流驅動誠誠 實實 勤勤 信信 自動零點技術自動零點技術l零點對精度的影響零點對精度的影響l自動零點技術包含兩個方面：自動零點技術包含兩個方面：14自動零點跟蹤零點的穩(wěn)定性誠誠 實實 勤勤 信信 15無需將管道前后閥關閉，在流體無需將管道前后閥關閉，在流體流動狀態(tài)下即可修正零點。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，實時修正，零點保

6、持長期穩(wěn)定，保證計量的準確。保證計量的準確。優(yōu)秀的抗干擾能力（優(yōu)秀的抗干擾能力（50Hz50Hz、變頻、變頻電機、直流干擾）電機、直流干擾）自動零點優(yōu)自動零點優(yōu)勢勢執(zhí)行條件執(zhí)行條件穩(wěn)定性穩(wěn)定性抗干擾抗干擾誠誠 實實 勤勤 信信 自動零點功能的實現自動零點功能的實現專利技術：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動原則：多級恒流驅動，降低線圈的感抗算法1 ：每秒1000點高密度實時數據信號處理算法算法2：變基數動態(tài)數字濾波算法算法3：自動零點處理算法16一項專利一項專利-兩項原則兩項原則-三大算法三大算法誠誠 實實

7、勤勤 信信 變基數動態(tài)數字濾波算法（引申應用）變基數動態(tài)數字濾波算法（引申應用）17-505101520191725334149576573818997105113121129137145153161169177系列102468101214161820110192837465564738291100109118127136145154163172181190199208217226235244253262271系列1管道閥管道閥門快速門快速關閉關閉管道閥門快速管道閥門快速開啟開啟誠誠 實實 勤勤 信信 關鍵技術對比關鍵技術對比品牌品牌迪元迪元合資公司合資公司H合資公司合資公司S合資公司合資公司

8、F零點修正功能自動修正手動修正手動修正+在線校準自動修正響應速度最小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%電導率3.5 uS/cm3.5 uS/cm3.5 uS/cm10 uS/cm最小起測流速0.01 m/S0.03 m/S0.03 m/S0.02 m/S18誠誠 實實 勤勤 信信 AF3版電磁流量計的流量測量范圍版電磁流量計的流量測量范圍19誠誠 實實 勤勤 信信 低電導率測量低電導率測量202013年年6月份測量數據，電導率月份測量數據，電導率1uS/cm,儀表阻尼系數東芝儀表阻尼系數東芝0.5，AF3版版1誠誠 實實 勤勤 信信 201

9、3年年9月份測量數據月份測量數據21誠誠 實實 勤勤 信信 在不同電導率下的精度，對比于在不同電導率下的精度，對比于FOXBORO渦街渦街220.90.9511.0512345迪元東芝1us/cm0.9511.0512345迪元東芝2us/cm0.90.9511.05123456迪元東芝4us/cm0.90.9511.0512345迪元東芝9us/cm1.010 1.017 1.023 1.022 0.976 0.985 0.987 0.982 0.940.960.9811.021.041us2us2us3us4.55.59us迪元東芝平均系數平均系數誠誠 實實 勤勤 信信 關于電極式電磁流量

10、計傳感器低電導率測量的影響因素關于電極式電磁流量計傳感器低電導率測量的影響因素 當電導率降到當電導率降到1us/cm時，時，DN40口徑，電口徑，電極對地阻抗上升到極對地阻抗上升到800K歐姆左右。歐姆左右。 對轉換器的輸入阻抗要求提高。輸入信號對轉換器的輸入阻抗要求提高。輸入信號幅值變小。幅值變小。阻抗 高速流動的介質對電極的摩擦，使得電極高速流動的介質對電極的摩擦，使得電極上的噪聲信號增大。上的噪聲信號增大。噪聲 由于上面兩個主要因素，使得原始信號的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，或者流性噪比降低，引起流量測量不準，或者流量測量波動較大。量測量波動較大。性

11、噪比23誠誠 實實 勤勤 信信 橫河 雙頻勵磁技術（低頻6.25Hz，高頻75Hz） 驅動電壓130V 勵磁電流250mA 不足：在3m/S時偶爾會出現報警，但不會持續(xù)。東芝 高頻勵磁技術（24Hz） 動態(tài)驅動，最高電壓38V 勵磁電流250mA 不足：當開啟空管報警后，最高流速為2m/S,當關閉報警后可測，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)驅動，最高電壓38V 勵磁電流125mA 不足：低頻勵磁，低電導率測量波動較大，軟件算法還需要改進。動態(tài)阻尼不適用。信號處理方式對比信號處理方式對比24誠誠 實實 勤勤 信信 全新的操作界面全新的操作界面主要包

12、括以下幾個方面l液晶屏：采用128*64圖形模式，白底黑字的高亮顯示屏。l顯示的信息量大，字體清晰，可視距離遠。l菜單層次清楚，操作按鍵更加合理。25誠誠 實實 勤勤 信信 菜單結構菜單結構26誠誠 實實 勤勤 信信 專利技術專利技術27電池供電電磁流量計（電池供電電磁流量計（發(fā)發(fā)明專利明專利）自動零點專利自動零點專利誠誠 實實 勤勤 信信 信號處理的自診斷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28xx S/cm誠誠 實實 勤勤 信信 29電極電極噪聲檢測噪聲檢測l噪聲引起原因：氣泡，固態(tài)顆粒，檫磨電極介質對電極電化學腐蝕二種不同電

13、導率介質配比不均勻，介質PH值迅速變化電導率過低當噪聲嚴重影響儀表時會出現輸出信號和顯示的波動 誠誠 實實 勤勤 信信 30誠誠 實實 勤勤 信信 電磁流量計的安裝事項電磁流量計的安裝事項31前直管段前直管段2D保證良好的接保證良好的接地地1.保證保證2D以上前直管段，以上前直管段，1D以上后管段以上后管段2.保證良好的接地。保證良好的接地。3.必須有背壓存在。必須有背壓存在。必須有背壓存必須有背壓存在在誠誠 實實 勤勤 信信 在電解鋁行業(yè)中的應用方案在電解鋁行業(yè)中的應用方案l電磁流量計在電解鋁行業(yè)中普通存在的幾個問題。321、大電流產生的磁場2、漏電流（雜散電流）3、接地電動勢4、與非金屬管

14、道連接誠誠 實實 勤勤 信信 大電流產生的磁場大電流產生的磁場l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生強磁場，而電磁流量計也是通過產生磁場來獲得信號。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。l為了解決這一問題，我們在電磁流量計傳感器內增加了抗強磁干擾的屏蔽層。一般是選用不導磁的材料。33誠誠 實實 勤勤 信信 漏電流對電極上信號的影響漏電流對電極上信號的影響34l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產生的。因為工藝管道是不導電材料，電解槽的漏電流就會影響到電磁流量計，當漏電流通過電磁流量計的電極和接地環(huán)時，就會產生一個大電流，

15、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電環(huán)。l直流電平抑制電路的應用。這個電路能在20V以內的直流電壓抑制住。使后端的放大器不會飽和。能夠正常測量流量 。誠誠 實實 勤勤 信信 接地電動勢接地電動勢l接地電動勢的影響。電解槽的漏電流對地會產生一個電動勢，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。l這一點與電磁流量計在普通的應用中區(qū)別最大，也最容易被忽略。l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

16、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，使用短管需要經常進行維護、檢修。35誠誠 實實 勤勤 信信 與非金屬管道連接與非金屬管道連接l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。36誠誠 實實 勤勤 信信 37迪元電磁流量計六大特點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性強六 智能化的配套外設附加值高誠誠 實

17、實 勤勤 信信 二線制電磁流量計二線制電磁流量計38低功耗系統(tǒng)低功耗系統(tǒng)高效電源高效電源測量精度測量精度勵磁技術勵磁技術D-OS流量系統(tǒng)流量系統(tǒng)低功耗信號處理低功耗信號處理電路，整體電路，整體運行功耗為運行功耗為0.060.06瓦。瓦?；诨贒-OSD-OS嵌入式流量測量系統(tǒng)嵌入式流量測量系統(tǒng)1.恒壓勵磁驅動恒壓勵磁驅動2.分檔驅動電流分檔驅動電流3.最低勵磁電流達最低勵磁電流達20mA電源轉換效率電源轉換效率達到達到90%90%口徑范圍：口徑范圍：DN15DN150.儀表測量精度：儀表測量精度：0.5級級誠誠 實實 勤勤 信信 二線制電磁流量計重要技術參數對比二線制電磁流量計重要技術參數對

18、比39技術參數技術參數迪元二線制迪元二線制橫河二線制橫河二線制口徑范圍DN15DN150DN25DN100流速范圍010m/s010m/s下限流速0.5m/s0.3m/s重復性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（12864）全點陣LCD（12864）安裝方式法蘭型法蘭型、夾持型誠誠 實實 勤勤 信信 精度等級對比精度等級對比40迪元二線制精度迪元二線制精度橫河二線制精度橫河二線制精度誠誠 實實 勤勤 信信 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

19、計一個新的高度。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難題，做到接近世界一流水平橫河二線制電磁流量我們克服了三大技術難題，做到接近世界一流水平橫河二線制電磁流量計的指標。計的指標。誠誠 實實 勤勤 信信 l電磁流量計故障分析及解決42誠誠 實實 勤勤 信信 43九九 、電磁流量計故障分析及解決方法電磁流量計故障分析及解決方法l（1）電磁流量計故障分析方法之一：）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）如在安裝調試期發(fā)生問題，應側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

20、 -非滿管保證滿管測量 -虹吸口不能產生虹吸現象 -前置閥調節(jié)閥應安裝在下游 -后抽泵上游裝泵不產生負壓（2）如經過較長時間正常運行后發(fā)生問題，應多側重儀表本身檢查： 傳感器電極腐蝕、磨損、泄露、結垢 勵磁線圈絕緣下降 轉換器電路故障 連接電纜斷路、短路、受潮誠誠 實實 勤勤 信信 44l（2）電磁流量計故障分析方法之二：）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 導管雜散電流影響 裝于管網高點聚集氣泡 絕緣材料管路接地不良（3）來

21、自被測流體引起： 介質含大量氣泡和固體顆粒 介質含鐵磁性物質 不同PH值介質混合不均 介質與電極產生化學作用（4）來自儀表故障引起： 下面專題分析 誠誠 實實 勤勤 信信 45l（3）電磁流量計故障分析方法之三：）電磁流量計故障分析方法之三： （按故障發(fā)生現象區(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 檢查轉換器相關功能是否開啟 檢查轉換器是否損壞（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 檢查轉換器設置是否錯誤 檢查后位儀表是否錯誤配置（3）流

22、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) 檢查介質與電極有無發(fā)生化學反應、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 檢查轉換器菜單設置是否正確 誠誠 實實 勤勤 信信 46l（4）電磁流量計故障分析方法之四：）電磁流量計故障分析方法之四： （區(qū)分故障產生于電磁流量傳感器還是轉換器）（1）短路法： 將轉換器信號輸入端（紅、黑、蘭）短路，檢查轉換器是否恢復零位顯示和輸出4mA ， 能恢復零點大致認為轉換器工作正常，反之則反。

23、 人為改變轉換器零點（如調節(jié)零點電位器，手動改變零點），再檢查轉換器零點是否相應變化， 能變動零點的轉換器，則進一步確認轉換器工作正常。（2）替代法： 利用現有工作正常轉換器，替代待判斷轉換器（必須設置成同樣菜單內容，口徑、滿量程、 儀表系數）。借助互換性來分析故障所在，如替代后，流量計工作正常，原轉換器必有故障， 反之則反.誠誠 實實 勤勤 信信 47（5）電磁流量計故障分析方法之五：）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 產生一個模擬流量信號 信號大小由流速V和傳感器系數因素決定 （2） 模擬信號器與轉換

24、器的連接： 信號線與轉換器對號相接 勵磁線與轉換器對號相接（3）校驗轉換器的輸出信號誤差： 按公式計算Iout值= 416%100QQ%1000III誤差（要求（要求 1.5%）誠誠 實實 勤勤 信信 48l（6）電磁流量計故障分析方法之六：）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50左右 當R0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r1M，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，測量時有充放電現象 測