德國西門子SIEMENS電磁流量計工作原理及注意事項

德國西門子SIEMENS電磁流量計的工作原理

德國西門子SIEMENS電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計。德國西門子SIEMENS電磁流量計的優(yōu)點是壓損極小，可測流量范圍大。zui大流量與zui小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，zui大可達3m，輸出信號和被測流量成線性，德國西門子SIEMENS電磁流量計度較高，可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。

德國西門子SIEMENS電磁流量計當導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體中會產(chǎn)生感應電勢，感應電勢的大小與導體在磁場中的有效長度及導體在磁場中作垂直于磁場方向運動的速度成正比。德國西門子SIEMENS電磁流量計同理，導電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應力線時，也會在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應電勢。感應電勢的方向由右手定則判定，感應電勢的大小由下式確定：

Ex=BDv-----------------式（1）

式中Ex—感應電勢，V；

B—磁感應強度，T

D—管道內徑，m

v—液體的平均流速，m/s

然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積（πD?）/4的乘積，將式（1）代入該式得：

Qv=(πD/4B)* Ex ---------式（2）

由上式可知，在管道直徑D己定且保持磁感應強度B不變時，被測體積流量與感應電勢呈線性關系。德國西門子SIEMENS電磁流量計若在管道兩側各插入一根電極，就可引入感應電勢Ex，測量此電勢的大小，就可求得體積流量。

據(jù)法拉第電磁感應原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，德國西門子SIEMENS電磁流量計當導電液體沿測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產(chǎn)生感應電勢，此感應電勢由兩個檢測電極檢出，數(shù)值大小與流速成正比例，其值為：

E=B·V·D·K

式中： E－感應電勢；

K－與磁場分布及軸向長度有關的系數(shù)；

B－磁感應強度；

V－導電液體平均流速；

D－電極間距；（測量管內直徑）

德國西門子SIEMENS電磁流量計傳感器將感應電勢E作為流量信號，傳送到轉換器，經(jīng)放大，變換濾波等信號處理后，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。德國西門子SIEMENS電磁流量計轉換器有4~20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。

注：不同德國西門子SIEMENS電磁流量計參數(shù)略有差異，使用時請務必查看說明書。

根據(jù)法拉第電磁感應定律，在磁感應強度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一個內徑為D的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速v流動時，導電流體就切割磁力線.德國西門子SIEMENS電磁流量計如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明，只要管道內流速分布為軸對稱分布，兩電極之間產(chǎn)生感生電動勢：

e=KBDv (3-36)

式中，v為管道截面上的平均流速，k為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為：

qv= πeD/4KB (3-37)

由上式可見，體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑D成線性關系，德國西門子SIEMENS電磁流量計與磁場的磁感應強度B成反比，與其它物理參數(shù)無關。這就是德國西門子SIEMENS電磁流量計的測量原理。

德國西門子SIEMENS電磁流量計需要說明的是，要使式(3—37)嚴格成立，必須使德國西門子SIEMENS電磁流量計測量條件滿足下列假定：

①磁場是均勻分布的恒定磁場;

②被測流體的流速軸對稱分布;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

德國西門子SIEMENS電磁流量計測量范圍度大，通常為20：1~50：1，可選流量范圍寬；德國西門子SIEMENS電磁流量計的口徑范圍比其它品種流量儀表寬，從幾毫米到3米；可測量正反雙向流量，也可測脈動流量，只要脈動頻率低于激磁頻率很多；儀表輸出本質上是線性的；易于選擇與流體接觸件的材料品種，可應用于腐蝕性流體等優(yōu)點。由于德國西門子SIEMENS電磁流量計測量含有懸浮固體或污臟體的機會遠比其他流量儀表多，出現(xiàn)內壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。 若附著層電導率與液體電導率相近，儀表還能正常輸出信號，只是改變流通面積，形成測量誤差的隱性故障；德國西門子SIEMENS電磁流量計若是高電導率附著層，電極間電動勢將被短路；若是絕緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開測量電路。后兩種現(xiàn)象均會使儀表無法工作。

德國西門子SIEMENS電磁流量計如何抗干擾？

在測量紙漿/礦漿等大干擾信號應用時，選用8707高信號流量管，可以提高信號強度

智能德國西門子SIEMENS電磁流量計AFLD是采用全智能化原理設計的，與原來國內一些企業(yè)生產(chǎn)的老式或假式智能化的德國西門子SIEMENS電磁流量計在計量精度，功能，可靠性以及使用壽命上有非常大區(qū)別。

德國西門子SIEMENS電磁流量計的使用壽命應該是在10-20年以上，所以我們在設計時就充分考慮廠到這一點，從傳感器到轉換器的每一個細節(jié)我們都非常仔細，從設計，選材，工藝，生產(chǎn)，測試等每一個環(huán)節(jié)我們都非常講究，自行設計定制國內目前*的與德國西門子SIEMENS電磁流量計的生產(chǎn)流水線，切實保證產(chǎn)品的長期質量。

插入式德國西門子SIEMENS電磁流量計由插入式電磁流量傳感器(簡稱傳感器）和電磁流量轉換器(簡稱轉換器）配套組成(簡稱流量計)。是用來測量管道內各種導電液體體積流量的儀表。插入式德國西門子SIEMENS電磁流量計用來測量自來水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業(yè)、水利等部門的導電流體流量，亦可測量酸、堿、鹽等腐蝕性導電液體。

德國西門子SIEMENS電磁流量計的注意事項

1、德國西門子SIEMENS電磁流量計精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經(jīng)濟合算。比如用于貿易結算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，德國西門子SIEMENS電磁流量計如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，德國西門子SIEMENS電磁流量計這時可以選用價格低廉的插入式德國西門子SIEMENS電磁流量計。

2、測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時，德國西門子SIEMENS電磁流量計的滿度 流量可以在測量介質流速0.5—12m/s范圍內 選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內確定，即德國西門子SIEMENS電磁流量計當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，得到滿意測量結果。

3、德國西門子SIEMENS電磁流量計盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設備，以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號。

4、德國西門子SIEMENS電磁流量計應盡量安裝在干燥通風之處，避免日曬雨淋，環(huán)境溫度應在-20～+60℃，相對濕度小于85%。

5、流量計周圍應有充裕的空間，便于檢測與維修。

德國西門子SIEMENS電磁流量計的日常維護

德國西門子SIEMENS電磁流量計僅需對儀表作周期性直觀檢查，檢查儀表周圍環(huán)境，掃除塵垢，確保不進水和其他物質，檢查接線是否良好，檢查儀表附近有否新裝強電磁場設備或有新裝電線橫跨儀表。德國西門子SIEMENS電磁流量計若是測量介質容易沾污電極或在測量管壁內沉淀、結垢、應定期作清垢、清洗。

德國西門子SIEMENS電磁流量計的故障查找

德國西門子SIEMENS電磁流量計流量計開始投運或正常投運一段時間后發(fā)現(xiàn)儀表工作不正常，應首先檢查流量計外部情況，如電源是否良好、管道是否泄露或處于非滿管狀態(tài)、管道內是否有氣泡、信號電纜是否損壞、轉換器輸出信號（即后位儀表輸入回路）是否開路德國西門子SIEMENS電磁流量計。切記盲目拆修流量計。