科隆电磁流量计-培训

科隆电磁流量计科隆电磁流量计-培训培训电磁流量计电磁流量计22009电磁流量计培训要点电磁流量计培训要点1一、一条基本原理一、一条基本原理2二、二台重要部件二、二台重要部件3三、三个组成部分三、三个组成部分4四、电磁流量计四大特点四、电磁流量计四大特点5五、五、KROHNE公司电磁流量计五大卖点公司电磁流量计五大卖点6六、六、KROHNE公司电磁新品六种显示和输出信息公司电磁新品六种显示和输出信息7七、电磁流量计选型必须提供七方面资料七、电磁流量计选型必须提供七方面资料8八、电磁流量计安装中八项要求八、电磁流量计安装中八项要求9九、电磁流量计检修九种方法九、电磁流量计检修九种方法10十、电磁流量计型式的十种分类十、电磁流量计型式的十种分类3一、一条基本原理一、一条基本原理电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律4电磁流量计电磁流量计|基本原理基本原理l法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律lE E:感应电动势lK K:仪表常数lB B:磁感应强度 lD D:测量管直径lV V:平均流速5由基本原理引申三个重要概念由基本原理引申三个重要概念（1 1）只能测量导电介质）只能测量导电介质l电导率限制条件 1-5us/cm（水20us/cm）(低电导率使用专用仪表）l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（2 2）必须存在磁场）必须存在磁场l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l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）（3 3）实际测量值为流体流速）实际测量值为流体流速l电磁流量计实际测量介质的流速（它是速度是流量计）l测量介质的体积流量 熟练流速换算 Q(流量）=/4*DN2*V Q=V 28.274m3/h/(DN/100)V=Q 0.03537m/s/(DN/100)6二、二台重要部件二、二台重要部件反映反映7重要部件之一重要部件之一l电磁流量传感器电磁流量传感器OPTIFLUX1000OPTIFLUX2000/4000OPTIFLUX5000OPTIFLUX6000M900IFS4000IFS4300IFS50008重要部件之一重要部件之一传感器组成部件传感器组成部件导管导管线圈线圈电极电极衬里衬里外壳外壳法兰法兰9l导管导管l导管必须是非导磁材料，如不锈钢、陶瓷、塑料等。l导管是介质的流通途径l导管承受额定的工作压力电磁流量计传感器电磁流量计传感器10l线圈和磁路线圈和磁路l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。l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。电磁流量计传感器电磁流量计传感器11l电极电极 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。l不锈钢0Cr18Ni12Mo2Til哈氏合金B、哈氏合金Cl钛Til钽Tal铂Ptl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。电磁流量计传感器电磁流量计传感器12l电极电极 电极有三种不同型式，适应不同的应用场合。l普通电极l刮刀电极(RE)：可清除电极表面污垢l可更换电极(WE)：可在线拆下清洗污垢 电磁流量计传感器电磁流量计传感器13l衬里衬里衬里直接与介质接触，必须选择与介质相适应的衬里材料：lPTFE（DN25DN900）耐温性：180C耐腐蚀性：优异,几乎对所有常用的化学品和溶剂都不反应。耐负压：差 lPFA（DN25DN150）耐温性：180C耐腐蚀性：同PTFE耐负压：优异适用流体：氢氟酸、盐酸、醋酸等高渗透液体；硫酸、烧碱等强腐蚀液体；容易结垢、沉积、附着、固化的液体；有卫生要求的液体。电磁流量计传感器电磁流量计传感器14l衬里衬里衬里直接与介质接触，必须选择与介质相适应的衬里材料：l橡胶（DN25DN3000）耐温性：65C耐腐蚀性：一般耐磨性：一般适用流体：上水、下水、海水、工业用水l聚氨脂橡胶（DN50DN1000）耐温性：40C耐腐蚀性：差耐磨性：优异，是天然橡胶的10倍适用流体：海水、泥浆、矿浆、煤浆l陶瓷99.9%纯度的Al2O3（DN2.5DN150）耐温性：180C耐腐蚀性：优异（除氢氟酸等强酸）耐磨性：优异缺点：易碎适用流体：硬质浆液、腐蚀性液 电磁流量计传感器电磁流量计传感器15l外壳和侧环外壳和侧环l外壳和侧环用于防护环境对线圈及电极的侵害。l外壳和侧环用于屏蔽外界磁场l有些口径及型号的外壳是磁路的一部分。电磁流量计传感器电磁流量计传感器16l法兰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:l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，DN10DN801.6MPa，DN100DN1501.0MPa，DN200DN10000.6MPa，DN1200DN3000l美国标准 ANSI B16.5RF,目前主要采用150lb,300lb,大致相当于2.0MPa,5.0Mpal日本标准JIS 2210,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。电磁流量计传感器电磁流量计传感器17重要部件之一重要部件之一l电磁流量转换器电磁流量转换器NEWT900SC100IFC110K300IFC09018重要部件之一重要部件之一转换器组成部件 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19三、三个组成部分三、三个组成部分l小结：小结：l电磁流量计由传感器、转换器、电缆连接线三部分组成，缺一不可。l如电缆连接线很短，安装在流量计壳体内，传感器与转换器组成一体为一体型流量计。l如传感器与转换器分开独立安装，则称分体型电磁流量计。l切记电缆连接线也是电磁流量计的重要组成部分。一体型电磁流量计（一体型电磁流量计（C）分体型电磁流量计（分体型电磁流量计（F）转换器转换器传感器传感器连接电缆连接电缆传感器传感器转换器转换器连接电缆连接电缆20电磁流量计连接电缆电磁流量计连接电缆两种连接电缆传输不同信息两种连接电缆传输不同信息（1）信号电缆:将传感器流量信号传输到转换器 信号电缆线分A型B型二类，常用型号为A型 根据被测介质电导率及分体型流量计需要电 缆长度由图表选用信号电缆型号 被测介质电导率过低,电缆长度需求过长,选用B型电缆概率越高 不是所有电磁流量计都能使用B型电缆 以下转换器能使用B型电缆：T900 SC100AS IFC110 IFC300（2）励磁电缆:将转换器产生励磁电流送到传感器励磁线圈A型电缆型电缆B型电缆型电缆21IFC300 连接电缆及接线图*A,BA,B型电缆最长距离图表型电缆最长距离图表*A,BA,B型电缆的接线图型电缆的接线图IFC300连接电缆选用图连接电缆选用图22（1）测量管内无阻尼结构（空管）压损小，可测量固液二相介质的体积流量（2）测量体积流量与被测介质诸多物理量无关 如被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率（必须大于一定值）参数变 化,不必进行修正和补偿（3）输出信号与被测介质体积流量成线性管系 量程比宽（1：100），不需非线性修正（4）对流量测量管前后直管段要求低 前置直管段L15D，后置直管段L22D(D为测量管直径)L1（前置直管段）L2（后置直管段）差压：1520D 1015D 超声：1015D 510D 电磁：510D 25D四、电磁流量计四大特点四、电磁流量计四大特点23流量计一览表流量计一览表l差压式流量计孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、楔形流量计、弯管流量计l容积式流量计椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计l浮子流量计 玻璃锥形、金属锥形流量计l速度式流量计涡轮流量计、电磁流量计、旋涡流量计l超声波流量计单声道、多声道l科里奥利流量计l热式质量流量计l磁共振流量计 各种流量计都有其使用要求和自身特点24五、五、KROHNE公司电磁流量计五大卖点公司电磁流量计五大卖点（1）仪表测量适用范围宽（2）仪表抗干扰性能强（3）仪表测量精度高（4）仪表互换性能好（5）仪表在线监测自诊断能力全25（1）KROHNE电磁流量计电磁流量计测量使用范围宽测量使用范围宽lKROHNE电磁流量计口径范围大 DN2.5mm3000mmlKROHNE电磁流量计流速测量范围（量程）宽 V 00.3m/s 012m/slKROHNE电磁流量计各种规格齐全 经济型、给排水、全能应用、高精度、卫生型lKROHNE电磁流量计特殊应用品种多26lOPTIFLUX1000经济型，DN10-150DN10-150lOPTIFLUX2000给排水，DN25-3000DN25-3000lOPTIFLUX4000全能型应用，DN2.5-3000DN2.5-3000lOPTIFLUX5000高精度&耐磨性佳，DN2.5-100DN2.5-100lOPTIFLUX6000 卫生型，DN2.5-150DN2.5-150l lK300K300经济型，经济型，经济型，经济型，DN10-300DN10-300DN10-300DN10-300l lK450K450改进改进改进改进经济型，经济型，经济型，经济型，DN10-450DN10-450DN10-450DN10-450KROHNE公司电磁流量计规格全公司电磁流量计规格全（PFA衬里）夹持型衬里）夹持型（橡胶衬里）（橡胶衬里）（四氟、（四氟、PFA、聚氨酯衬里）、聚氨酯衬里）（陶瓷衬里）（陶瓷衬里）（PFA衬里）衬里）27OPTIFLUX4000+IFC040lOPTIFLUX4040C2线技术DN10.150lOPTIFLUX5080cap电容电磁DN25.100lTIDALFLUX4110PF非满管DN2001800 lBATCHFLUX5015C体积灌装DN2.5.40lBATCHFLUX3070C电池供电DN25.600BATCHFLUX5000+IFC015KROHNE特殊用途电磁流量计品种多特殊用途电磁流量计品种多TIDALFLUX4000+IFC110OPTIFLUX5000+IFC30028（2）仪表抗干扰性能强）仪表抗干扰性能强励磁方式种类l恒流励磁：用于测量特殊介质，涡流损耗小，交变干扰影响小，但会产生极化现象l50Hz正弦波交流励磁：早期电磁产品使用，外界干扰影响大l低频恒流（矩形波）励磁：既克服了交流励磁的干扰影响，又消除了极化现象的产生，使流量计抗干扰性能增强，仪表稳定性提高 KROHNE公司电磁励磁方式为低频恒流励磁而且公司电磁励磁方式为低频恒流励磁而且不同口径选用不同励磁电流频率，因此抗干扰性能强不同口径选用不同励磁电流频率，因此抗干扰性能强 DN300mm 选用（1/4 1/6）50Hz 励磁频率 DN1000mm 选用（1/16 1/18）50Hz 励磁频率 DN1000mm 选用（1/32 1/36）50Hz 励磁频率l流量信号的波形与励磁电流波形相一致l仪表口径越大，励磁电流频率越低 29（3）KROHNE公司电磁流量测量精度高公司电磁流量测量精度高仪表精度用测量误差允许最大值表示误差常用表示方法为：绝对误差 mm/s(或m3/h)实际流速（或实际流量）表示相对误差 百分比表示相对误差有两种方式表示量程误差of F.S.(又称引用误差)测量值误差of M.V.(又称示值误差)用测量误差of M.V.表示的仪表精度远高于用量程误差of F.S.表示的仪表精度KROHNE公司电磁流量计误差是以测量值相对误差表示，因此精度高两种完全不同的相对误差比较两种完全不同的相对误差比较30lKROHNE公司电磁流量计有不同等级精度的产品1.不同型号其测量误差（精度）不同1%K3000.5%T900、K4500.3%IFM4080、IFM41100.2%OPTIFLUX4300如OPTIFLUX5300精度0.15%（DN10-100）陶瓷衬里电磁传感器配套精度高2.相同规格不同口径测量误差不同过大过小口径配套标定难度高3.用测量点的相对误差+绝对误差之和表示总的测量误差低流速测量误差大例：=0.2%+1mm/s 合成误差=测量点相对误差0.2%+绝对误差1mm/s 如测量点为1m/s流速时，合成误差=0.2%+(1mm/s)/(1m/s)=0.3%测量点为0.1m/s流速时,合成误差=0.2%+(1mm/s)/(0.1m/s)=1.2%31Optiflux4300，精度描，精度描述：述：DN101600mm，为，为（0.2%+1mm/s）DN2.56mmDN1600mm，为，为（0.3%+2mm/s）OPTIFLUX系列电磁流量误差曲线系列电磁流量误差曲线32电磁流量计电磁流量计|成套仪表精度成套仪表精度成套电磁型号成套电磁型号精度精度允许误差允许误差条件条件允许误差允许误差条件条件K3001%of MVV0.5m/s0.2%of FSV0.1m/sMT900F0.5%of MVV0.5m/s(1-V/1m/s)%ofMVV0.5m/sMS9000.4%of MVV1m/s0.3%of MV+1mm/sV1m/sIFM41000.4%of MVV1m/s0.3%of MV+1mm/sV1m/sIFM30800.8%of MVV0.25m/s 0.8%of MV+0.25mm/sV0.25m/sIFM30800.3%of MVV1m/s0.2%of MV+1mm/sV1m/sIFM40800.3%of MVV1m/s0.2%of MV+1mm/sV1m/sIFM40100.5%of MVV0.4m/s0.2mm/sV0.4m/s0.8%of MVV0.25m/s 0.2mm/sV0.25m/sIFM40200.3%of MVV1m/s0.2%of MV+1mm/sV1m/sIFM41100.2%of MVV1m/s0.2%of MV+1mm/sV1m/sOPTIFLUX43000.2%of MV+1mm/s V12m/sK4500.5%of MVV0.5m/s0.3%of MV+2mm/sV0.5m/s33(4)KROHNE公司电磁流量计的互换性能好公司电磁流量计的互换性能好lKROHNE公司电磁流量计均可实现互换lKROHNE公司大规模电磁流量计生产工艺决定传感器与转换器单独检测和标定l每台转换器都由高精度信号调校成一致的标准形式，完全实现互换l每台传感器均由高精度水流量标定装置通过实流标定，获得传感器系数GK值l选取符合用户要求的传感器和转换器，将传感器系数GK值，口径DN及量程Q100%等参数设置到转换器中，即完成配套组合。l生产配套工艺过程，充分体现了KROHNE公司电磁流量计具备优越的互换性l更换转换器和传感器，按同样方式设置，可实施再配套组合，保证原来精度34电磁流量计电磁流量计|传感器系数传感器系数GK值分析值分析l问题引入：问题引入：l某一台电磁流量传感器，B、D为定值时，电极流量信号与被侧介质流速成正比l不同口径传感器相同流速，无法达到相同的电极流量信号l相同口径传感器相同流速，也有不同的电极流量信号l原因：是工艺条件限制，B（磁通密度）D（管道内径）不能实现绝对相同 E=BDV35电磁流量计电磁流量计|GK作用作用l传感器常数传感器常数GK的重要作用的重要作用：l每台传感器均有自己的特征值，即传感器系数GK 用GK值反映某一传感器的流量信号特征（称为传感器常数）lGK定义：当被测介质流速为1m/s时的流量信号E1m/s，与定值840mV之比值为此台传感器的GK值（即传感器系数）l已知GK值则能求得在流速为1m/s时此传感器电极流量信号 E1m/s=840uV/GKl已知GK值则能求得在流速为Vm/s时此传感器电极流量信号 EVm/s=840/GK*Vm/sl当GK=1时，E1m/s=840uVl已知GK值传感器则能与所有系列转换器实现配套和互换（转换器中设定对应GK、D、Q 100%各参数后则完成配套目的）lGK值为一无量纲单位的系数 360000000KROHNEKROHNEIFC090I.POverrangeFlowrate+.-.S Stotalizer000952100190420028563003804800476050057126006664700761680085689009521001047310114252012377301332940142815015233601618570171378018109901904200199941020946202190030228504023802502475460256995026658802758480285630029494503046720315877032371403347440344620035228803617950371319038111603903610399600Start,开始计算Stop停止计算测量值测量值0400000 参考值参考值脉冲（容量）脉冲（容量）比如 1个脉冲代表1升水0,1%偏差偏差液位开关液位开关阀门最大流量最大流量:30.000m3/h容量容量:500m3不确定度不确定度:0,013%标定塔标定塔l电磁流量计标定电磁流量计标定：l非稳压动态水流量标定装置确定传感器系数GK值 37流量标定装置标定传感器系数的原理流量标定装置标定传感器系数的原理lGK被标传感器=（U实际容积/U测量容积）GK标准转换器 GK被标传感器被标定的传感器系数 U实际容积 由标定容器测得流过传感器流量的实际流量容积 U测量容积 被标传感器与标准转换器配合测得的测量容积 U测量容积=P累积脉冲N脉冲当量 P累积脉冲标准转换器输出脉冲累积值 N脉冲当量每一脉冲对应的流量体积 GK标准转换器标准转换器内设定的GK值38现场环境现场环境介质介质条件条件（5）KROHNE公司电磁流量计新开发在线检测自诊断公司电磁流量计新开发在线检测自诊断功能功能全全l现场环境诊断现场环境诊断 仪表提供关于现场环境的诊断信息，着重分析工况条件及安装情况如电源供给、直管段的安装、环境温度等l介质条件诊断介质条件诊断 诊断被测介质的特性 包括介质电导率、温度、腐蚀性和含气泡、固体颗 粒等l仪表基本功能诊断仪表基本功能诊断 连续不间断全面检查仪表内部器件性能及仪表功能 检测器件温度、连接电缆通断、衬里变形等仪表仪表从三个方面进行在线检测从三个方面进行在线检测39三个三个100%全方位实施自诊断全方位实施自诊断100%流量计诊断流量计诊断l微处理器的测试l软件测试l存储芯片的测试l电器的温度测试l输出的开路和正常负载的测试100%精度诊断精度诊断l流量计的线性l磁场的励磁电流的精度100%应用诊断应用诊断l超过超过NAMUR和SIL2的要求优先程度过程当中能出现的问题IFC 300探测到:1液体中含有气泡2电极腐蚀2电导率过低3衬里变形3电极结垢4外部磁场4电极短路（金属颗粒）4非满管 VDI-NAMUR-WIB 2650导则的要求:40监控电流输出，用于诊断监控电流输出，用于诊断中断中断允许负载允许负载监控磁场电流，用于诊断监控磁场电流，用于诊断真值真值监控磁场线圈，用于诊断监控磁场线圈，用于诊断线圈电阻线圈电阻线圈开路线圈开路/短路短路短路短路监控磁场，磁感应监控磁场，磁感应B，信号电压，信号电压U，用于诊断，用于诊断外部磁场的影响外部磁场的影响磁路的线性磁路的线性监控测量电极，用于诊断监控测量电极，用于诊断电线开电线开/短短电极污垢电极污垢电极阻抗电极阻抗监控信号处理和电子部件，用于诊断监控信号处理和电子部件，用于诊断精度精度线性线性uP功能功能存储器功能存储器功能温度温度监控流程，用于诊断监控流程，用于诊断最低电导率最低电导率电导率的限值电导率的限值流态流态气体含量气体含量电极的腐蚀电极的腐蚀41在线检测自诊断的内容在线检测自诊断的内容编号编号检测内容检测内容IFC300IFC1001电极电阻检测l有l有2线圈电阻检测l有l有3电极噪声检测l有l有4流体流态检测l有5仪表线性检测l有42（1）电极电阻检测电极电阻检测l检测原理：在两电极和电极对地之间加一电压，通过测量流经电流，可检测电极间的电阻值R=K/(xEF)R电极电阻 EF电极系数（接近电极尺寸）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l应用目的 Ka 计算检测介质电导率 =RxEF b 判断管道中空管可能当 小于极限值时空管报警c 电极结垢绝缘物时,电极电阻R过大 d 电极泄露:此时电极对地电阻明显减小xxS/cm43（2）励磁线圈电阻测量励磁线圈电阻测量l检测原理：励磁线圈电阻R与线圈温度的关系式：R=R201+a(T-20)R2020 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l应用目的a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b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44()电极噪声检测电极噪声检测l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 45电极噪声检测电极噪声检测l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时电极信号噪声电势 常规流量测量 噪声测量 electrode signal multiplication1-1resultelectrode signalmultiplication1-1result电极电压和励磁同向的采样电极电压和励磁同向的采样信号相乘取出流量信号信号相乘取出流量信号和相移了和相移了90的采样信号相乘的采样信号相乘没有噪音时，输出电压为零没有噪音时，输出电压为零46电极噪声检测电极噪声检测l 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l使用方法：a在菜单中启动电极噪音测量 C1.3.13 ON b 实测电极噪声数值C1.3.15 C再开启噪声滤波 C1.2.07 ON d提高实测电极噪声数值，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 e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。47()流体流态检测流体流态检测检测原理：两个上下励磁线圈中，同时同相流入同值励磁电流I1I2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 U2 UAB 0 线线圈部件圈部件电极电极 电极线线圈部件圈部件线线圈部件圈部件电极 线线圈部件圈部件 7 I1U1U2 8 I2UAB=9 48应用目的：应用目的：当上述当上述UAB大到一定量时，可检测出大到一定量时，可检测出测量管未满管测量管未满管测量管底部沉积测量管底部沉积测量管衬垫明显凸起测量管衬垫明显凸起前后直管段未达到安装要求前后直管段未达到安装要求造成流态不对称，或紊流状态造成流态不对称，或紊流状态49（）仪表线性检测（）仪表线性检测检测原理：在较短测量周期内，磁场减少到（即励磁电流减少）检测电极信号是否对应同步减少到，如按比例变化（当流量不变条件下）说明仪表线性优良 U=BDV=KIDV 电极电压 Q=D2 V/4=(不变)I励磁电流 Q流量K常数 I磁磁场场U电电极极QQ指示指示 U电极电极/I磁场磁场 Q123流流量量输输出出50友情告知友情告知具有在线检测和自诊断功能不等于实施这些功能只有开启某一检测才能实施此功能的自测功能IFC300菜单中有（C1.3自测）专项供用户便利开启使用 其中包括：l 电导率与空管检测C1.3.1 (C1.3.2 实际值,C1.3.3 限定值)l 电极噪声检测C1.3.13 (C1.3.15 实际值,C1.3.14 限定值)l 流量流态检测C1.3.10 (C1.3.12 实际值,C1.3.11 限定值)l 线形检测C1.3.6 (C1.3.7 实际值)52在线检测和自诊断的作用在线检测和自诊断的作用a)通过在线诊断与自检 1了解工艺条件变化 2 发现仪表元器件故障 3 纠正安装使用中的偏差 4 及时保养维修 5 避免事故 6 减少维修成本 7 提高工作效率b)通过在线检测与自诊、流量在与你交流和沟通，告诉你 1仪表测量可靠正确吗？2仪表哪些环节已经出现或将要出现问题 3及时向你报警，尽快排除消除隐患 在线诊断与传统诊断的比较在线诊断与传统诊断的比较许多在线诊断内容，传统检测根本无法实现有些传统检测项目，必须停机拆卸用其它仪表进行检查，同时维修人员应在现场实施全方位在线检测，扩大了诊断内容，提高判别有效性，减少维修成本，保证人员安全53在线诊断与传统诊断的比较在线诊断与传统诊断的比较在线诊断内容 仪表显示信息 传统检测被测介质电导率高低 active conductivity 人为抽样检测介质中含有气泡、固态颗粒S electrode noise无法检测电极结垢，腐蚀S electrode noise停机拆卸检查 电极短路、泄漏、不对称S electrode symmetry用万用表测量 测量管非满管S pipe not full无法测量 衬里变形S flow profile停机拆卸检查前后直管段不符合要求 S flow profile人员到现场查看 环境温度S field coil temperature用温度计现场测量 介质温度 S field coil temperature无法测量 外磁场影响严重S linearity无法测量 励磁电流偏差 S field current deviation用电流表测量转换器温度S electronic temperature无法测量励磁线圈短路断路S field coil broken/bridged用万用表停机测量 电流输出电缆开路F open cicuit A停机用万用表测量电源断电I power failure无法测量转换器前置放大增益偏差S gain error无法测量 内部计数器溢出S over flow counter1/2目测检查 空管S empty pipe用万用表测量54六、六、KROHNE公司电磁新品六种显示和输出信息公司电磁新品六种显示和输出信息六种显示和检测内容1、显示和测量介质的体积流量Volum flow m3/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。Mass flow kg/h,kg/min,kg/s2、显示和测量流体的流速 flow speed m/s3、显示和测量被测介质的电导率 conductivity s/om4、显示和测量传感器励磁线圈温度 Coil temperature5、显示和测量转换器累积工作时间 operating hours6、显示自诊断信息 diagnosis value 详见第五章“在线诊断与传统诊断的比较”一节 S超技术指标出现 F出错仪表应用出错多页多行自选显示内容55l显示内容二个测量页，除可显示五种介质物理量外(U,M,V,T)还可显示转换器工作时间(h)和二个内部计数器的累计量(C1,C2)U,M,V,T,h,C1,C2有一页流量趋势图形显示%100 0 min-100除中文外的多国语种选择专页显示在线诊断出错信息显示屏上还有菜单编号和信息导向等56六种输出信息六种输出信息1、电流输出信号 Current output 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2、频率输出信号 Frequency output 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/小流切 除3、脉冲输出信号 Pluse output 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4、状态输出信号 Status output 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5、限位开关 Limit switch 流速/流量/线圈温度/电导率/诊断值/极性选择/时常数/常开常用选择6、控制输入信号 Control input 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57七、电磁流量计选型应提供七方面资料七、电磁流量计选型应提供七方面资料（1）工艺管径和流量范围决定流量计口径及是否需要用异径管（2）使用环境工况条件要素：防护等级、防爆要求、电源电压、工艺管道材质（金属与绝 缘管路）决定接地法兰的需求（3）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（4）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（5）对仪表精度要求确定使用转换器规格（6）对仪表输出信号、显示内容、通讯接口及自诊断功能的要求决定转换器型号（7）对仪表价格的心理价位选型原则：保证满足测量现场的工况条件 达到仪表使用的精度与功能要求 力求价格便宜适中58电磁流量计电磁流量计|传感器选型传感器选型ABCDEFGH电极形式电极材料衬里材料允许压力允许温度接地环密封等级尽量选用同口径工艺管道标准型Mo2Ti硬橡胶HR4.0MPa-DN10DN80E120度无IP65Hb氯丁橡胶NEOP1.6MPa-DN100DN150H180度一般型IP67刮刀式REHc聚四氟乙烯PTFE1.0MPa-DN200DN1000带颈接地环IP68Ti聚氨脂POLY0.6MPa-DN1200DN3000保护接地环可更换式WETaPFAPt流速过高过低时采用异径管渐变管锥角小于15度口径59电磁流量计转换器性能比较电磁流量计转换器性能比较转换器型号可配传感器最大口径能达到密封等级有无防爆产品精度等级具有通讯借口转换器型号目前供货情况K300 300mmIP65无 1%无K300有K450 450mmIP67无 0.5%无K450有IFC090 1600mm IP68有 0.3%HARTPROFIBUSIFC090停IFC010 1000mm IP65无 0.5%V0.4m/s 0.8%V0.25m/s 无IFC010停IFC3003000mm IP68有 0.2%+1m/sHART、F.F.BUS、PROFIBUS、PA/DP、MODBUSIFC300有IFC1001200mm IP67正在开发 0.3%+1m/s目前HART IFC100有60K300K450口径 DN10-300 DN10-450（由此命名）精度 +/-1%+/-0.5%防护等级：IP65 IP67，IP68结构：一体型 一体型，分体型二种基本输出信号IOUT-4-20mA(或或0-10mA）IOUT-4-20mA(或或0-10mA）有源输出 FOUT-0-1000Hz(或或0-10mA）未经电隔离，输出端不能接地 有源无源均可选择 输出端均经电隔离器件装配：双立直插式器件 SMD器件贴片装配显示：无 LED流量显示（百分比瞬时流量）附加选择件：GT300，FA310，FA320，GTF300 无选择件功耗：25VA 10VA电磁流量计电磁流量计|K300与与K450比较比较61IFC100新品与新品与IFC090及及IFC300比较比较IFC1 IFC090 IFC300 精度 0.3%+1mm/s 0.3%0.2%+1mm/s 配套口径 2.51200mm2.51600mm2.53000mm励磁电流 GKL 62.5mA GK 125mA 125mA 62.5mA结构特点 WKF CFWR 操作按键 密封按键开关 按键和磁棒 光电接近开关 输出信号端子A+AA-CC-DD-I+I I-B1 B B2A+AA-CC-DD-BB-输出信号型式AICS.LDF.P.S.L ISCP AIBS.L.CCS.LDF.P.S.L 在线检测 1.电极电阻2.励磁线圈电阻3.电极噪声 空管检测 1、电极电阻2、励磁线圈电阻3、电极噪声4、仪表线性5、流体流态 功耗8VA/4W10VA/8W22VA/12W62转换器上转换器上盖显示板盖显示板内内,储存校储存校验和设置验和设置数据数据63八、电磁流量计安装调试中八项要求八、电磁流量计安装调试中八项要求（1）传感器上箭头方向必须与实际流量方向一致 （如反向安装，转换器菜单中流动方向一项必须更正）64（2）必须保证满管测量状态）必须保证满管测量状态65（3）必须确保前）必须确保前5后后2的直管段的直管段66(4)传感器必须良好单独接地传感器必须良好单独接地接地含义：接地含义：给信号源参考零电位，给信号源参考零电位，使被测介质与大地相连通使被测介质与大地相连通安全性要求（如雷击）安全性要求（如雷击）抗外界干扰抗外界干扰接地点离传感器越近越好接地点离传感器越近越好,绝不能绝不能与其它设备接地点相连接与其它设备接地点相连接要求要求接地电阻接地电阻10接地要求接地要求电磁流量计变送器外壳、屏蔽线、测量导电磁流量计变送器外壳、屏蔽线、测量导管及变送器两端的管道都要接地且单独设管及变送器两端的管道都要接地且单独设置接地点，绝不能接在电机电气等公用地置接地点，绝不能接在电机电气等公用地线或上下水官道上；线或上下水官道上；转换器部分已通过电缆线接地，毋须再行转换器部分已通过电缆线接地，毋须再行接地，以免因电位不同而引入干扰接地，以免因电位不同而引入干扰67带接地环的接地方法：带接地环的接地方法：如工艺管道为绝缘材料，必须配用接地环如工艺管道为绝缘材料，必须配用接地环稳定边界条件稳定边界条件.提高测量定性和精度提高测量定性和精度68(5)分体型电磁流量计必须配套对号安装分体型电磁流量计必须配套对号安装分体型电磁流量计应确保电磁流量转换器与传感器对号配套使用，转换器与配套传感器仪表号码一致（张冠李戴将不能正常工作）69（6）必须正确接线和铺设电缆）必须正确接线和铺设电缆l传感器和转换器的连接电缆必须对号入座，正确连接（理解各线编号含义）传感器和转换器的连接电缆必须对号入座，正确连接（理解各线编号含义）l电缆安装注意事项：电缆安装注意事项：信号电缆与励磁电缆分开穿管信号电缆与励磁电缆分开穿管(铁管铁管),可防止干扰可防止干扰,机械损伤，必须采用公司机械损伤，必须采用公司提供的专用电缆提供的专用电缆信号电缆、励磁电缆与电源线分开安装信号电缆、励磁电缆与电源线分开安装脉冲输出线应考虑线间分布电容影响，不宜过长脉冲输出线应考虑线间分布电容影响，不宜过长接地屏蔽端接地屏蔽端、信号端信号端、励磁端励磁端励磁线圈连接中点励磁线圈连接中点、电源端电源端70（7）必须合理配置电磁流量计的后位仪表）必须合理配置电磁流量计的后位仪表l要根据后位仪表要求确定有源还是无源输出l无源输出时外加电源应符合技术规范 若需串接电阻时，电阻值应在允许范围内（8）调试前必须校对接入电源电压）调试前必须校对接入电源电压（24VDC仪表被220VAC电源烧坏现象层出不穷）调试中只允许零位调整，出厂经实流标定设好各种参数，无须任意变更71九九、电磁流量计检测九种方法、电磁流量计检测九种方法l（1）电磁流量计故障分析方法之一：）电磁流量计故障分析方法之一：（按故障发生时期区分）（1）如在安装调试期发生问题，应侧重于以下分析和检查：仪表使用工况条件是否符合要求 仪表选型是否正确 仪表安装是否合理 忌讳五种安装 -聚气点避免气泡聚集 -非满管保证满管测量 -虹吸口不能产生虹吸现象 -前置阀调节阀应安装在下游 -后抽泵上游装泵不产生负压（2）如经过较长时间正常运行后发生问题，应多侧重仪表本身检查：传感器电极腐蚀、磨损、泄露、结垢 励磁线圈绝缘下降 转换器电路故障 连接电缆断路、短路、受潮72l（2）电磁流量计故障分析方法之二：）电磁流量计故障分析方法之二：（按故障发生源头区分）（1）来自外界干扰引起：电源电压不稳、仪表遭雷击 空间电磁波干扰 周围大电机磁场干扰 电缆线引电位电压（2）来自管路系统引起 传感器后无背压，引起空管 导管杂散电流影响 装于管网高点聚集气泡 绝缘材料管路接地不良（3）来自被测流体引起：介质含大量气泡和固体颗粒 介质含铁磁性物质 不同PH值介质混合不均 介质与电极产生化学作用（4）来自仪表故障引起：下面专题分析 73l（3）电磁流量计故障分析方法之三：）电磁流量计故障分析方法之三：（按故障发生现象区分）（1）流量计无显示和输出信号：检查电源接入（包括保险丝、保险管）断路或短路 检查连接电缆（励磁线、信号线）断路或短路 检查转换器相关功能是否开启 检查转换器是否损坏（2）流量计超满度显示和输出信号：检查传感器是否空管 检查信号电缆是否断路 检查有无干扰信号从管路或电缆引入 检查转换器设置是否错误 检查后位仪表是否错误配置（3）流量计显示和输出信号波动、不稳：检查液体本身含较多气泡纤维、颗粒产生摩擦电势 检查有无外界干扰进入 检查流体本身脉动与不稳 检查介质与电极有无发生化学反应、电极是否泄漏（4）流量计显示和输出信号与实际流量不符：检查传感器有无满灌 检查传感器电极绝缘性能 检查连接电缆有否断、短路或绝缘下降 检查转换器菜单设置是否正确 74l（4）电磁流量计故障分析方法之四：）电磁流量计故障分析方法之四：（区分故障产生于电磁流量传感器还是转换器）（1）短路法：将转换器信号输入端1#、2#、3#短路，检查转换器是否恢复零位显示和输出I0%（0或4mA），能恢复零点大致认为转换器工作正常，反之则反。人为改变转换器零点（如调节零点电位器，手动改变零点），再检查转换器零点是否相应变化，能变动零点的转换器，则进一步确认转换器工作正常。（2）替代法：利用现有工作正常转换器，替代待判断转换器（必须设置成同样菜单内容，DN、Q100%、GK）。借助互换性来分析故障所在，如替代后，流量计工作正常，原转换器必有故障，反之则反.75（5）电磁流量计故障分析方法之五：）电磁流量计故障分析方法之五：（用电磁流量模拟信号器检测转换器）（1）GS8A模拟信号器原理与功能：模拟信号器模拟电磁流量传感器 产生一个模拟流量信号 信号大小由流速V和传感器系数GK因素决定 模拟信号器信号调节位指示值是V/GK的倍数（2）GS8A模拟信号器与转换器的连接：9芯电缆插头与GS8A插座相连 信号线1#、2#、3#编号与转换器对号相接 励磁线7#、8#编号与转换器对号相接（3）校验转换器的输出信号误差：按公式计算X值=K系数=7074,DN取mm，Q100%取m3/h F系数GK为1，GKL为2 信号调节指示拨至Y处1M，否则为线圈受潮（3）检测传感器二个电极对地电阻RE2,RE3（测量管满管条件）：用指针式万用表进行测试，测量时有充放电现象 测试时同一表笔测量电极2#和3#，同一表笔接3#（记录二次测量瞬时值）RE2,RE3阻值随介质电导率及仪表口径不同而不同。电导率越高，口径越大，阻值越低；电极对地电阻一般在几K到几百K之间 若RE1-20或RE1-2 时，则线圈短路、断路或结垢 若RE1、RE2相差甚大，二电极不对称，有泄漏可能（测量管空管条件）：测量管空管，干燥条件下，用兆欧表检测电极对地绝缘电阻rE2,rE3 要求rE2,rE310M77l（7）电磁流量计故障分析方法之七：）电磁流量计故障分析方法之七：（连接电缆“励磁线和信号线”的常规检测）（1）励磁电缆线检测：一体型仪表和IP68灌封型传感器中励磁线检测方法同励磁线圈检查相同。励磁电缆和励磁线圈二者同时被检测，必要时切断连线才能单独检测。分体型仪表和非灌封型励磁线检测 励磁线一端二线7#、8#短路，另一端用 万用表测量应为线间电阻。（2）信号电缆先检测：一体型仪表和IP68灌封型传感器中励磁线检测方法同传感器二电极对地电阻检查。电极对地电阻与信号线二者同时被检测，必要时切断连线才能单独检测。分体型仪表和非灌封型励磁线检测 信号线1#对1#，2#对2#，3#对3#应为线间电阻 1#对2#，1#对3#，2#对3#之间应保持良好绝缘性能。78l（8）电磁流量计故障分析方法之八：）电磁流量计故障分析方法之八：（电磁流量计输出信号与后位仪表配接检查）后位仪表本身不属于检测项目 有源输出信号，不允许后位再附加电源 无源输出信号，后位仪表必须具备外接电源 必要时还应串入限流取压电阻R（1K10K）后位仪表有接地电位时，输出信号线应接同地电位。(输出信号必须为隔离型）按后位仪表要求，设置转换器输出脉冲的幅值和脉宽，否则后位仪表难以接收到脉冲。根据通讯规则连接各种通讯接口。（包括地址和波特率设置）79（9）电磁流量计故障分析方法之九：）电磁流量计故障分析方法之九：（流量计输出信号连接的后位仪表检查）（流量计输出信号连接的后位仪表检查）故障源故障现象 类别 名称无信号输出 输出晃动 零点不稳流量测量值与实际值不符输出超满度 一、管道系统和相关设备类1.安装不善2.未满管少量气体，呈分层流气体增加，呈分层流或波状流成气泡流或塞状流液位在电极下3.管系潴留气体4.管系吸入汽泡5.往复泵或控制阀振荡产生脉动6.使用过程中流动状态变化二、流体类1.液体含有气体2.液体中含有固相浆液噪声电极被污染导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极衬里衬里被磨损或被沉积改变流通面积3.电导率不均匀或接近阈值4.与液体接触件材料失配5.流动噪声三、环境类1.强磁场2.强电磁波3.管道杂散电流4.地电位变化5.潮气侵入80十、十、电磁流量计十种不同分类型式电磁流量计十种不同分类型式l按传感器和转换器安装位置划分：一体型、分体型和墙挂型，盘装型按传感器和转换器安装位置划分：一体型、分体型和墙挂型，盘装型l按使用与防爆区域划分：防爆型和非防爆型按使用与防爆区域划分：防爆型和非防爆型l按传感器结构划分：管道式和插入式按传感器结构划分：管道式和插入式l按防护等级划分：防喷淋型和潜水型按防护等级划分：防喷淋型和潜水型l按励磁方式划分：单频励磁和双频励磁按励磁方式划分：单频励磁和双频励磁l按传感器承压能力划分：普通型和高压型按传感器承压能力划分：普通型和高压型l按传感器有无电极划分：电极型和电容型按传感器有无电极划分：电极型和电容型l按转换器电路型式划分：模拟电路型和智能型按转换器电路型式划分：模拟电路型和智能型l按电源和输出线传输线数量划分：二线制和四线制按电源和输出线传输线数量划分：二线制和四线制l按电源供给类别划分：交流供电、直流供电和电池供电型式按电源供给类别划分：交流供电、直流供电和电池供电型式81产品介绍和规格开发年代第一台电磁流量计诞生第一台低频恒流励磁电磁流量计诞生K300第一台陶瓷衬里电磁流量计诞生T900第一台优化结构电磁流量计诞生F200SC100ASSC150IFC080第一台非满管电磁流量计诞生IFC090IFC010(IFC020)IFC110第一台两线制技术电磁流量计诞生IFC300虚拟基准接地电磁流量计诞生IFC100KROHNE电磁流量计研发史82结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！83