HEL系列智能電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應定律來測量管內(nèi)導電介質(zhì)體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字勵磁。電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時，還可以輸出4-20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
HEL系列電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量固液兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
二、工作原理
智能電磁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。 勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，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)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，摸擬電流等信號，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與體積流量Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q。這就是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBdV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(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(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造廠和用戶來說，只要用普通的水實際標定后就可測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量，而不需作任何修正，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，并具有很高的可靠性。
三、性能特點
1.儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。
2.無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3.無機械慣性，響應快速，穩(wěn)定性好，可應用于自動檢測、調(diào)節(jié)程控系統(tǒng)。
4.測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
5.采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和HC、HB、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應不同介質(zhì)的需要。
6.全數(shù)字量處理，抗*力強，測量可靠，精度高，流量測量范同可達150：l。
7.全漢字菜單操作，使用方便，操作簡單。
8.高清晰度背光LCD顯示。
9.具有雙向流量測量，雙向總量累計功能，內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累積值，反向累積值及差值積算量。
10.輸出方式：電流、頻率雙向輸出功能和RS-485、MODBUS、HART接口。
11.采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術(shù)，電路可靠性高。
四、技術(shù)參數(shù)
1.整機和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
| 執(zhí)行標準 | JB／T9248-2015 |
| 公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、 350、400、450、500、600、700、800、900、l000、l200、1400、1600、 l800 （插入式大于DN150） |
| 流速 | 15m／s |
| 準確度 | 0.5 級、1.0 級 ( 隨口徑區(qū)分 ) |
| 流體電導率 | ≥5uS／cm |
| 環(huán)境溫度 | 傳感器：(-40～+80)℃,轉(zhuǎn)換器：(-l5～+50)℃ |
| 襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨脂、聚全氟乙丙烯(F46) |
| 流體溫度 | ≤120℃ |
| 電極材料 | 316L、哈氏合金 C、哈氏合金 B、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
| 法蘭材質(zhì) | 碳鋼、不銹鋼 |
| 外殼防護 | IP65 |
| 防爆標志 | ExⅡBT6 Gb |
| 電源 | 直流 | （18～30）V | |
| 交流 | （85～265）V （45～63）Hz | ||
| 功率 | ＜20W(與傳感器配套) | ||
| 內(nèi)部積算器 | 正向流量、反向流量、差值量均有總量積算器 | ||
| 輸出信號 (可編程) | 電流輸出 | ●輸出信號：雙向兩路，全隔離(0～l0)mA／(4～20)mA ●負載電阻：(0～l0)mA，(0～1.5)KΩ；(4～20)mA時，(0～750)Ω ●基本誤差：在上述測量基本誤差基礎(chǔ)上加±l0μA | |
| 頻率輸出 | ●正向和反向流量輸出，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 ●外接電源不大于35V，導通時集電極電流為250mA | ||
| 脈沖輸出 | ●正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可達500cp／s ●脈沖寬度自動設(shè)置或20ms方波 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V．導通時集電極電流為250mA | ||
| 流向指示輸出 | ●可測正反方向的流體流動，并可以判斷出流體流動的方向 | ||
| 報警輸出 | ●兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報警輸出 ●外接電源不大于35V，導通時集電極電流為250mA ●報警狀態(tài)：流體空管、勵磁斷線、流量超限 | ||
| 通訊接口 | RS-485、 MODBUS、 HART，具有防雷擊保護 | ||
| 阻尼時間 | 在(1～64)s | ||
| 正常工作條件 | 環(huán)境溫度：（-10～60）℃、相對濕度：5%～90% | ||
| 口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) | 口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) |
| DN10 | 0.14 ～ 1.4 | DN400 | 226.08～4521.60 |
| DN15 | 0.32 ～ 6.36 | DN450 | 286.31～5722.65 |
| DN20 | 0.57 ～ 11.30 | DN500 | 353.25～7065.00 |
| DN25 | 0.88 ～ 17.66 | DN600 | 508.68～10173.6 |
| DN32 | 1.45 ～ 28.94 | DN700 | 692.37～13847.40 |
| DN40 | 2.26 ～ 45.22 | DN800 | 904.32～18086.40 |
| DN50 | 3.53 ～ 70.65 | DN900 | 1144.53～22890.60 |
| DN65 | 5.97 ～ 119.40 | DN1000 | 1413.00～28260.00 |
| DN80 | 9.04 ～ 180.86 | DN1200 | 2034.72～40694.40 |
| DN100 | 14.13 ～ 282.6 | DN1400 | 2769.48～55389.60 |
| DN125 | 22.08～441.56 | DN1600 | 3617.28～72345.60 |
| DN150 | 31.79～635.85 | DN1800 | 4578.12～91562.40 |
| DN200 | 56.52～1130.4 | DN2000 | 5652.00-113040.00 |
| DN250 | 88.31～1766.25 | DN2200 | 6838.92-136778.40 |
| DN300 | 127.17～2543.40 | DN2400 | 8138.88-162777.60 |
| DN350 | 173.09～3461.85 | DN2600 | 9551.88-191037.60 |
| 電磁流量計外形及安裝尺寸（法蘭標準：GB/T9119） | ||||||
| 公稱通徑 DN | 壓力等級 | 法蘭外徑 D | 螺栓孔中心圓直徑K | 螺栓孔 n-L | 總長 L | 高度 H |
| 10 | PN40 | 90 | 60 | 4-φ14 | 200 | 190 |
| 15 | PN40 | 95 | 65 | 4-φ14 | 200 | 190 |
| 20 | PN40 | 105 | 75 | 4-φ14 | 200 | 190 |
| 25 | PN40 | 110 | 85 | 4-φ14 | 200 | 200 |
| 32 | PN40 | 140 | 100 | 4-φ18 | 200 | 205 |
| 40 | PN40 | 150 | 110 | 4-φ18 | 200 | 215 |
| 50 | PN40 | 165 | 125 | 4-φ18 | 200 | 220 |
| 65 | PN16 | 185 | 145 | 4-φ18 | 200 | 240 |
| 80 | PN16 | 200 | 160 | 4-φ18 | 200 | 255 |
| 100 | PN16 | 220 | 180 | 4-φ18 | 250 | 270 |
| 125 | PN16 | 250 | 210 | 4-φ18 | 250 | 300 |
| 150 | PN16 | 285 | 240 | 8-φ22 | 300 | 330 |
| 200 | PN16 | 340 | 295 | 12-φ24 | 350 | 390 |
| 250 | PN16 | 405 | 355 | 12-φ26 | 450 | 450 |
| 300 | PN16 | 460 | 410 | 12-φ28 | 500 | 500 |
| 350 | PN16 | 520 | 470 | 16-φ30 | 550 | 520 |
| 400 | PN16 | 580 | 525 | 16-φ32 | 600 | 635 |
| 450 | PN10 | 615 | 565 | 20-φ26 | 600 | 685 |
| 500 | PN10 | 670 | 620 | 20-φ26 | 600 | 750 |
| 600 | PN10 | 780 | 725 | 20-φ30 | 600 | 830 |
| 700 | PN6 | 860 | 810 | 24-φ26 | 700 | 890 |
| 800 | PN6 | 975 | 920 | 24-φ30 | 800 | 1095 |
| 900 | PN6 | 1075 | 1020 | 24-φ30 | 900 | 1195 |
| 1000 | PN6 | 1175 | 1120 | 28-φ30 | 1000 | 1295 |
| 1200 | PN6 | 1405 | 1340 | 32-φ33 | 1200 | 1395 |
| 1400 | PN6 | 1630 | 1560 | 36-φ36 | 1400 | 1595 |
| 1600 | PN6 | 1830 | 1760 | 40-φ36 | 1600 | 1700 |
| 1800 | PN6 | 2045 | 1970 | 44-φ39 | 1800 | 1930 |
2.其他未列出的壓力等級，尺寸可能會不同
3.對于口徑較小的傳感器，表頭的尺寸可能大于傳感器
注：以上尺寸為參考尺寸，如有特殊選型該值可能會有所不同
2.其他未列出的壓力等級，尺寸可能會不同 3.對于口徑較小的傳感器，表頭的尺寸可能大于傳感器  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
六、電極材質(zhì)的選擇
| 電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
| 不銹鋼 0Cr18Ni12Mo2Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
| 哈氏合金B(yǎng) | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫fu酸、有機酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。 |
| 哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如Fe+++、Cu++下或含其他氧化類的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕。 |
| 鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸（包括發(fā)煙硫酸）、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸（如硫酸、鹽酸）的腐蝕，但如酸中含有氧化劑（如硝酸、Fe+++、Cu++）時，則腐蝕大為降低。 |
| 鉭 | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性，和玻璃很相似。除了氫fu酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐一切化學介質(zhì)（包括沸點的鹽酸、硝酸和150℃以下的硫酸）的腐蝕。在堿中不耐蝕。 |
| 鉑/銥合金 | 幾乎能耐一切化學介質(zhì)，但不適用與王水和銨鹽。 |
| 不銹鋼涂覆 | 用于無腐蝕性，強磨損性的介質(zhì)。 |
| 注：由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應根據(jù)實際情況自己做出選擇，必要時應做擬選材料的耐腐試驗，如掛片試驗。 | |
| 襯里材料 | 主要性能 | 介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
| 一體型 | 分離型 | |||
| 聚四氟乙烯（F4） 聚全氟乙丙類烯（F46） | 1.是化學性能的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐、高溫、高速液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃-150℃ （需特殊訂貨） | 1.濃酸、堿等強腐蝕性介質(zhì) 2. 衛(wèi)生類介質(zhì) |
| 2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠。 | ||||
| 3.抗負壓能力不如聚氯丁橡膠。 | ||||
| 聚氟合乙烯（Fs） | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低， 但成本也較低。 | 80℃ | ||
| 聚氯丁橡膠 | 1.有的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好。 | 80℃-120℃ （需特殊訂貨） | 水、污水、耐磨損性的泥漿礦漿 | |
| 2.耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)腐蝕，不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕。 | ||||
| 聚氨酯橡膠 | 1.耐磨性能* 。 | 80℃ | 中性強磨損的礦漿、煤漿、 泥漿 | |
| 2.耐腐蝕性能較差。 | ||||
| 型號 | 通徑 | ||||
| HEL-XXX | DN10-2600智能型電磁流量計 | ||||
| HEL-XXX-C | DN200-2600插入式電磁流量計 | ||||
| 代號 | 電極材料 | ||||
| K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K9 | 316L HB HC 鈦 鉭 鉑合金 不銹鋼涂覆碳化鎢 蒙乃爾 | ||||
| 代號 | 內(nèi)襯材料 | ||||
| C1 C2 C3 C4 C5 C6 | 聚四氟乙烯F4 聚全氟乙丙烯F46 聚氟合乙烯FS 聚氯丁橡膠 聚氨脂橡膠 PFA | ||||
| 代號 | 傳感器材質(zhì) | ||||
| B1 B2 | 304不銹鋼 碳鋼 | ||||
| 代號 | 精度等級 | ||||
| E1 E2 E3 | 0.3級 0.5級 1級 | ||||
| 代號 | 信號輸出 | ||||
| F1 F2 F3 F4 | 4－20mA,頻率，脈沖 RS485接口 Modbus Hart | ||||
| 代號 | 溫度 | ||||
| T1 T2 T3 | 常溫型 高溫型 超高溫型 | ||||
| 代號 | 壓力等級 | ||||
| P1 P2 P3 P4 | 0.6MPa 1.0MPa 1.6MPa 4.0MPa | ||||
| 代號 | 供電電源 | ||||
| D1 D2 | 220VAC±10％ 24VDC±10％ | ||||
| 代號 | 轉(zhuǎn)換器形式 | ||||
| J1 J2 J3 | 一體型結(jié)構(gòu) 分體型結(jié)構(gòu) 防爆一體型結(jié)構(gòu) | ||||
九、安裝與使用
1、對外部環(huán)境的要求：
a．流量計應避免安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場所，若必須安裝時須有隔熱、通風的措施。
b．流量計安裝在室內(nèi)，若必須安裝于室外，應避免雨水淋澆，積水受淹及太陽曝曬，須有防潮和防曬措施。
c．流量計應避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，必須安裝時，須有通風措施。
d．為了安裝、維護、保養(yǎng)方便，在流量計周圍需有充裕的安裝空間。
e．流量計安裝場所應避免有強磁場及強振動源，如管道振動大，在流量計兩邊應有固定管道的支座。
2、對工藝管的要求
流量計對安裝點的上、下游工藝管有一定的要求，否則影響測量精度。
a 、 上 、 下 游 工 藝 管 的 內(nèi) 徑 與 傳 感 器 的 內(nèi) 徑 相 同 ， 并 應 滿 足 ： 0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN：傳感器內(nèi)徑，D：工藝管內(nèi)徑)
b、工藝管與傳感器必須同心，同軸偏差應不大于0.05DN
3、旁通管的要求：為了方便檢修流量計，為流量安裝旁通管，另外，對重污染流體及流量 計需清洗而流體不能停止的，必須安裝旁通管。
4、對直管段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響，流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求，否則會影響測量精度(也可安裝整流器，盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝)。
| 管道安裝類型 | 安裝示意圖 | 標準管道式 | |
| 前直管道L | 后直管道S | ||
| 彎管 | 圖a | 10D | 5D |
| 水平管 | 圖b | 5D | 3D |
| 閥門下游 | 圖c | 10D | 5D |
| 擴口管 | 圖d | 10D | 5D |
| 泵下游 | 圖e | 15D | 2D |
| 收縮管 | 圖f | 5D | 2D |
| 混合液 | 圖g | 30D | 3D |
5、傳感器的接地：為了使儀表可靠的工作，提高測量精度，不受外界寄生電勢的干擾，傳感器 應有良好的單獨接地線，接地電阻＜10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或 是非金屬管道時，傳感器兩側(cè)還應加裝接地環(huán)或內(nèi)置接地電極。
a、在金屬管道上的接地方式：金屬管道內(nèi)避沒有絕緣層，按下圖接地。
b、在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式：傳感器上的兩端面應 加裝接地環(huán)或內(nèi)置接地電極，使管內(nèi)流動的被測介質(zhì)與大地短接，具有零電位。否 則，電磁流量計無法正常工作。
6、流量計在管線上的安裝要求
7、傳感器在陰極保護管道上的安裝
防護電解腐蝕的管通道通常在其內(nèi)壁和外壁是絕緣的，因此被測介質(zhì)沒有接地電位。所以，傳感器必須使用接地環(huán)。
具有陰極防腐蝕保護的管道，傳感器與兩側(cè)連接管道之間是絕緣的，所以介質(zhì)對地是不導通的，安裝時要注意下列各點：
a.接地環(huán)要裝在傳感器的兩個端面上，他們必須與工藝管道的法蘭絕緣，通過接地線2與傳感器相連，接地環(huán)的材質(zhì)應能耐介質(zhì)的腐蝕，制造廠通常提供的標準材料是不銹鋼(1Crl8Ni9Ti)。
b．儀表兩側(cè)工藝管的法蘭應該用截面積為4mm²的銅導線繞過傳感器相連，使陰極保護電位與感器之間隔離。必須要注意，不要連接到傳感器上去。
c．法蘭連接螺栓必須與工藝管道的法蘭絕緣，用戶必須自備絕緣材料制造的襯套和墊圈。詳見下圖示意。
8、電磁流量計的搬運
十、流量計安裝時注意事項
a．安裝尺寸一定要計算準確，否則容易泄露或安裝不上。
b．流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。
C．流量計的電極軸線必須近似水平，否則影響測量精度。
d．傳感器兩邊的法蘭必須保持平行否則容易泄露。
e．為了壁免在安裝后形成旋渦流動，應保證工藝配管、流量計同軸連接不能錯開。
f．安裝流量計時，嚴禁在緊靠流量計法蘭處電焊施工，以免燒傷流量計襯里。
g．對不同性質(zhì)的工藝管道，應采用相應的接地方式(見傳感器接地)。
h．對于腐蝕性介質(zhì)，應垂直安裝，被測介質(zhì)自下往上流動，這樣可以避免固體顆粒在流量計管中沉積，使襯里腐蝕均勻，延長使用壽命。
i．對于測量管口徑大于200mm，為安裝方便，可采用伸縮頭。
十一、隔爆型產(chǎn)品安裝使用注意事項
1、產(chǎn)品外殼設(shè)有接線端子，用戶在使用產(chǎn)品時應可靠接地，但不得與強電系統(tǒng)的保護接地共用。
2、安裝現(xiàn)場應不存在對鋁合金有腐蝕作用的有害氣體。
3、現(xiàn)場安裝、維護必須遵守“有爆炸性氣體時勿開蓋”的警告語。
4、防爆外殼溫度不得大于130℃
5、維修和換電池必須在安全場所進行；當安裝現(xiàn)場確認無可燃性氣體存在時，方可維修。
6、用戶安裝使用和維護產(chǎn)品時必須同時遵守GB3836.1-2010、GB3836.2-2010防爆標準、GB50058-92“防爆和火災危害環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)程”和“中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程”的有關(guān)規(guī)定。
7、當使用外電源或外接信號時，電纜為橡膠電纜，外徑φ8～φ8.5，若不用外電源和外接信號，電纜引出孔須用盲板封牢。
8、隔爆型用于Ⅱ類C級T4可燃性氣體的1區(qū)以下的危險場所。
