KROHNE电磁流量计产品介绍 2023

科隆（KROHNE）电磁流量计交流KROHNE

2023-02-06科隆（KROHNE)电磁流量计交流电磁流量计基本原理电磁流量计组成部件科隆电磁流量计特色保证电磁流量计正确选型的六个信息电磁流量计安装注意事项电磁流量计基本原理：

基于法拉第电磁感应定律一段导体切割磁力线-----会产生感应电势固体悬浮物浓度感应电势的大小与磁感应强度、导体长度、导体移动速度成正比2023/11/2|科隆电磁流量计3

电磁流量计基本原理：

基于法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律𝐸=K×𝐵×𝐷×𝑉E:感应电动势K:仪表常数B:磁感应强度D:测量管直径（导体长度）V:平均流速2023/11/2|科隆电磁流量计4

电磁流量计基本原理：

引申出三个概念只能测量导电介质电导率限制条件б≥1～5μS/cm（水>20μS/cm）

(低电导率>0.05μS/cm使用专用仪表）不能测量非导电介质,如气体,油类，如介质含有大量气体，产生测量严重波动必须存在磁场励磁电流流经测量管上下励磁线圈产生磁场。励磁线圈断路，流量计不工作，励磁电流稳定性直接影响仪表测量测量管必须为非导磁材料，保证磁场穿过导管（测量管应采用不锈钢材质）实际测量值为流体流速电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度式流量计）2023/11/2|科隆电磁流量计5

科隆（KROHNE)电磁流量计交流电磁流量计基本原理电磁流量计组成部件科隆电磁流量计特色保证电磁流量计正确选型的六个信息电磁流量计安装注意事项电磁流量计组成部件：

两个重要部件

2023/11/2|科隆电磁流量计信号转换器流量传感器+流量计=7

电磁流量计组成部件：

传感器部件

2023/11/2|科隆电磁流量计导管

非导磁材料

(不锈钢,陶瓷或塑料)衬里(接触被测介质）

金属管道需要衬里外壳和接线盒一对线圈

产生磁场磁路

聚集磁场一对电极（接触被测介质）

获取感应电压8

电磁流量计组成部件：

传感器部件/导管

导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。导管是介质的流通途径导管承受额定的工作压力2023/11/2|科隆电磁流量计9

电磁流量计组成部件：

传感器部件/线圈及磁路

为了产生感生电势，需要产生磁场，线圈和磁路主要用于产生磁场。当温度不同时，线圈的漆包线的耐温等级也不同。当最高温度低于120℃时为E级，如最高温度为180℃时则为H级，同时注意衬里材料也应和温度相适应2023/11/2|科隆电磁流量计10

电磁流量计组成部件

传感器部件/电极

电极用于从介质中取信号，由于直接和介质接触，因此，它的耐腐蚀特性应和介质相匹配。不锈钢316L,316Ti哈氏合金B、哈氏合金C钛Ti钽Ta铂Pt铂铱合金对电极的要求是：耐介质腐蚀,无电化学反应干扰。KROHNE公司提供了有关电极选材的推荐资料。2023/11/2|科隆电磁流量计11

电磁流量计组成部件：

传感器部件/电极

电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。普通电极刮刀电极(RE)：可清除电极表面污垢可更换电极(WE)：可在线拆下清洗污垢2023/11/2|科隆电磁流量计12

电磁流量计组成部件：

传感器部件/衬里

2023/11/2|科隆电磁流量计衬里材料最高温度耐化学腐蚀性耐磨性变形性（温度/压力）（精度下降）口径范围耐真空PTFE四氟≤180ºC好热碱浓酸取决于设计取决于口径和设计工艺10–6003/8”–24”取决于口径和设计工艺PFA+钢丝网≤180ºc好热碱浓酸中等低2,5–4001/10”–16”很好ETFE≤120ºC好热碱热酸很好低200–20008”–80”很好PP+钢丝网≤90ºC取决于液体类型好低25–1501”–6”很好硬橡胶≤80ºC低浓度（耐酸）低低25–30001”–120”中等氯丁橡胶≤80ºC低浓度好低25–30001”–120”中等PU聚氨酯≤65ºC低浓度优秀低50–16002”–64”好Ceramic陶瓷≤180ºC好最耐磨完全不会变形

(长期稳定性)2,5–3001/10”–12”完全耐真空13

电磁流量计组成部件：

传感器部件/外壳及侧环

外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。外壳和侧环用于屏蔽外界磁场有些口径及型号的外壳是磁路的一部分。2023/11/2|科隆电磁流量计14

电磁流量计组成部件：

传感器部件/法兰

法兰用于连接管道，需要符合标准，目前常用的主要有以下标准:

国家标准GB9115-2000,等同标准BS4504（英标），DIN2501（德标），ISO7005（国际标准）

KROHNE规定，对于符合国标并且压力等级符合下列要求的为标准压力等级：4.0MPa，DN10—DN801.6MPa，DN100—DN1501.0MPa，DN200—DN10000.6MPa，DN1200—DN3000美国标准ANSIB16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相当于2.0MPa,5.0Mpa日本标准JIS2210,主要有2k,5k,10k,1k=0.1MPa另外还有其他标准，如澳洲标准，印度标准，国内还有化工部标准，机械部标准，石化标准等。2023/11/2|科隆电磁流量计15

电磁流量计组成部件：

传感器部件/接地环

不同介质亦需要选用不同材质的接地环，满足腐蚀性要求可选材质：不锈钢，哈氏合金，钽等IFC300可选配虚拟接地功能2023/11/2|科隆电磁流量计16

电磁流量计组成部件：

传感器部件/接地环VS接地电极

接地电极：安装在底部---易结垢增加一个泄漏点二.接地环：接触介质面积大不易结垢可更换2023/11/2|科隆电磁流量计17

电磁流量计组成部件：

转换器部件IFC300IFC070IFC050IFC1002023/11/2|科隆电磁流量计18

电磁流量计组成部件：

转换器部件/电路组成电源电路前置电路Up主机电路I/O输出电流通讯接口电路显示电路励磁电流电路2023/11/2|科隆电磁流量计19

电磁流量计组成部件：

转换器部件/显示六个显示内容：显示和测量介质的体积流量Volumflowm3/h,L/min,L/s……包括瞬时流量、累积流量m3、L（两个计数器，正反向代数和计数）当介质密度固定时，可显示测量相对质量流量。Massflowkg/h,kg/min,kg/s……显示和测量流体的流速

flowspeedm/s显示和测量被测介质的电导率

conductivityμs/cm显示和测量传感器励磁线圈温度Coiltemperature显示和记录转换器累积工作时间operatinghours显示自诊断信息diagnosisvalue

2023/11/2|科隆电磁流量计20

电磁流量计组成部件：

转换器部件/输出六个基本输出：电流输出信号Currentoutput

电流范围0-20mA/测量量程***m3/h/有源无源选择/极性选择/时常数/小流切除频率输出信号Frequencyoutput脉宽选择、对称、自动、固定/量程≤10KHz/测量量程***m3/h/极性选择/时常数/小流量切除脉冲输出信号Pulseoutput脉宽选择、对称、自动、固定/脉冲单位/脉冲当量/极性选择/时常数/小流切除状态输出信号Statusoutput

模式选择/流向/过载/计数器达预算值/空管/出错/常开常用选择限位开关Limitswitch

流速/流量/线圈温度/电导率/诊断值/极性选择/常开常用选择控制输入信号Controlinput

保持某输出或所有输出/保持某计数器或所有计数器/复位某计数器或所有计数器/某输出或所有输出为零/量程转换/出错复位2023/11/2|科隆电磁流量计21

科隆（KROHNE)电磁流量计交流电磁流量计基本原理电磁流量计组成部件科隆电磁流量计特色保证电磁流量计正确选型的六个信息电磁流量计安装注意事项科隆电磁流量计特色

规格品种全OPTIFLUX1000（PFA衬里）夹持型经济型，DN10-150OPTIFLUX2000（橡胶衬里）给排水，DN25-3000OPTIFLUX4000

（四氟、PFA、聚氨酯衬里）

全能型应用，DN2.5-3000OPTIFLUX5000（陶瓷衬里）

高精度&耐磨性佳，DN2.5-300OPTIFLUX6000（PFA衬里）

卫生型，DN2.5-150

2023/11/2|科隆电磁流量计23

科隆电磁流量计特色

规格品种全OPTIFLUX7300C电容电磁DN25...100用于低电导率>0.05μS/cmTIDALFLUX2300PF非满管DN200…1800可用于防爆1区BATCHFLUX5500C

体积灌装DN2.5...40WATERFLUX3070C/F电池供电DN25...600

2023/11/2|科隆电磁流量计OPTIFLUX4000+IFC040OPTIFLUX7000+IFC300TIDALFLUX2000+IFC300PFBATCHFLUX5000+IFC50024

科隆电磁流量计特色

规格品种全WATERFLUX3070C（电池供电DN25...600）创新的矩形截面的传感器结构，带来更简易的安装要求和更好的流体流态无需前后直管段创新的全方位Rilsan®材料涂层，带来更高的精度和稳定性创新的电池供电设计，带来长达15年的连续运行IP68防护可选RS485

2023/11/2|科隆电磁流量计25

科隆电磁流量计特色

出厂标定上海光华•爱而美特(国家级)流量检测中心基于国家级的标定装置-----流量计精度的可靠性更高2023/11/2|科隆电磁流量计26

科隆电磁流量计特色

在线检测自诊断技术当现场出现这些问题时→传统方法是如何检测的？

2023/11/2|科隆电磁流量计可能的问题传统检测被测介质电导率高低人为抽样检测介质中含有气泡、固态颗粒无法检测电极结垢，腐蚀停机拆卸检查电极短路、泄漏、不对称用万用表测量测量管非满管无法测量衬里变形停机拆卸检查前后直管段不符合要求人员到现场查看环境温度用温度计现场测量介质温度无法测量外磁场影响严重无法测量励磁电流偏差用电流表测量转换器温度无法测量励磁线圈短路断路用万用表停机测量电流输出电缆开路停机用万用表测量电源断电无法测量转换器前置放大增益偏差无法测量内部计数器溢出目测检查空管用万用表测量27

科隆电磁流量计特色

在线检测自诊断技术

通过对：电极电阻检测励磁线圈电阻检测电极噪声检测流体流态检测仪表线性检测2023/11/2|科隆电磁流量计可以判断：可以测出介质的电导率可以判断是否空管可以间接测量介质温度可以判断介质中是否有气泡可以判断电极是否被腐蚀可以判断电极是否短路可以判断直管段是否符合要求可以判断判断衬里是否变形可以判断管道底部杂质沉积可以判断是否满管可以判断是否有外部磁场影响可以检测仪表线性（放大器线性检测）可以判断介质中是否有太多固体颗粒可以判断电极是否结垢28

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

电极电阻的检测

检测原理：在两电极和电极对地之间加一电压，测量流经电流可检测电极间的电阻值

R=K/(бxEF)

R－电极电阻EF－电极系数（接近电极尺寸）б－电导率K－常数校验时在C1.1.10中输入现场校验时介质电导率，机内自动计算并显示出EF值，以后此值用于从电极电阻检测电导率．应用目的：

a计算检测介质电导率б=K/RxEFb判断管道中空管可能当б↓↓小于极限值时空管报警

c电极泄漏:此时电极对地电阻明显减小

d电极结垢绝缘物时,电极电阻R↑↑过大

2023/11/2|科隆电磁流量计xxμS/cm29

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

励磁线圈电阻的测量

检测原理：励磁线圈电阻R与线圈温度的关系式：

R=R20[1+a(T-20℃)]R20－20℃时励磁线圈电阻

a=0.39%/℃－线圈材料温度系数

T－检测时线圈励磁温度校验时在C1.1.08中输入现场校验时线圈温度,机内计算并显示R20值，以后此值用于从线圈电阻检测线圈温度．应用目的：通过检测线圈电阻计算测出线圈温度℃它间接反映了传感器介质和环境温度当线圈阻值与出厂值相比较变化过大时,确定线圈短路或开路存在,将严重影响测量精度

2023/11/2|科隆电磁流量计30

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

电极噪声的检测

噪声引起原因：气泡，固态颗粒，檫磨电极介质对电极电化学腐蚀二种不同电导率介质配比不均匀，介质PH值迅速变化电导率过低当噪声严重影响仪表时会出现输出信号和显示的波动2023/11/2|科隆电磁流量计ēēēēēē31

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

电极噪声的检测

检测原理:

电极信号＝流量信号＋噪声电势删除电极信号中有规则的流量信号后测得的电极电压为噪声电势流量信号＝０时电极信号＝噪声电势

常规流量测量噪声测量

2023/11/2|科隆电磁流量计electrodesignalmultiplication1-1resultelectrodesignalmultiplication1-1result电极电压和励磁同向的采样信号相乘取出流量信号和相移了90°的采样信号相乘没有噪音时，输出电压为零32

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

电极噪声的检测

应用目的：当检测到噪声电势后，启动噪声滤波抑制功能，便能有效抑制噪声使仪表正常工作。使用方法：在菜单中启动电极噪音测量C1.3.13ON实测电极噪声数值C1.3.15再开启噪声滤波C1.2.07ON提高实测电极噪声数值２０％，再将此值设置到噪声电平C1.2.08中或提高噪声抑制C1.2.09返回C1.3.15再检测实测电极噪声数值，如还未见效，重复上述步骤，同时开启噪声滤波提高脉冲宽度和脉冲限制(C1.2.4,C1.2.5,C1.2.6)直至工作稳定。2023/11/2|科隆电磁流量计33

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

流态的检测

让流体流态检测来帮助你解决这些需要停机拆卸检查，甚至无法检查的问题！测量管未满管测量管底部沉积测量管衬垫明显凸起前后直管段未达到安装要求造成流态不对称，或紊流状态2023/11/2|科隆电磁流量计34

科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

流态的检测

检测原理：两个上下励磁线圈中，同时同相流入同值励磁电流I1

I2,在两电极上产生极性相反的感应电势U1和U2

如管内流体流态分布对称均衡时U1=U2，两电极上合成电势UAB=U1-U2=0如管内流体流态发生变化，尤其管中上下两部分流态存在差异时U1≠U2UAB≠02023/11/2|科隆电磁流量计线圈部件电极电极

电极线圈部件线圈部件电极

7I1U1↓U2↑

8I2UAB=△9

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科隆电磁流量计特色/在线检测自诊断技术

仪表线性的检测

检测原理:

在较短测量周期内，磁场减少到５０％（即励磁电流减少５０％）检测电极信号是否对应同步减少到５０％，如按比例变化（当流量不变条件下）说明仪表线性优良

U=B·D·V=K·I·D·VＵ:电极电压I:励磁电流

Q=πD2V/4=(不变)

Q:流量K:常数2023/11/2|科隆电磁流量计

U电极Q指示

»U电极/I磁场

I磁场Q

Q123流量输出36

在线诊断结果在仪表上的显示：

在线诊断内容仪表显示信息传统检测被测介质电导率高低activeconductivity人为抽样检测介质中含有气泡、固态颗粒Selectrodenoise无法检测电极结垢，腐蚀Selectrodenoise停机拆卸检查电极短路、泄漏、不对称Selectrodesymmetry用万用表测量测量管非满管Spipenotfull无法测量衬里变形Sflowprofile停机拆卸检查前后直管段不符合要求Sflowprofile人员到现场查看环境温度Sfieldcoiltemperature用温度计现场测量介质温度Sfieldcoiltemperature无法测量外磁场影响严重Slinearity无法测量励磁电流偏差Sfieldcurrentdeviation用电流表测量转换器温度Selectronictemperature无法测量励磁线圈短路断路Sfieldcoilbroken/bridged用万用表停机测量电流输出电缆开路FopencicuitA停机用万用表测量电源断电Ipowerfailure无法测量转换器前置放大增益偏差Sgainerror无法测量内部计数器溢出Soverflowcounter1/2目测检查空管Semptypipe用万用表测量2023/11/2|科隆电磁流量计37

科隆（KROHNE)电磁流量计交流电磁流量计基本原理电磁流量计组成部件科隆电磁流量计特色保证电磁流量计正确选型的六个信息电磁流量计安装注意事项保证电磁流量计正确选型的六个信息：必须的参数：最基本参数：工艺管径和流量范围环境工况条件：防护等级、防爆要求、电源电压、工艺管道材质被测介质的理化性能：电导率、温度、压力、含气泡，固体颗粒成分、腐蚀性

——决定电极材料，型式、衬里材料有助更精确选型的参数：对仪表结构要求——一体、分体选择、分体型应提供电缆长度需求对仪表精度要求——确定使用转换器规格对仪表输出信号、显示内容、通讯接口及可操作性的要求——决定转换器型号2023/11/2|