一、  工作原理

1.1.数学物理模型

电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应法律。当一个导体在磁场场内运动时，在与磁场方向、运动方向相互垂直方向的导体两端，会产生感应电动势。电动势的大小与导体运动速度和磁场的磁感应强度大小成正比。

如图1，当导电流体以平均流速V（m/s）通过装有一对测量电极的一根内径为D（m）的绝缘导管内流动时，该管道处于一个均匀的磁感应强度为B（T）的磁场中，那么在一对电极上就会产生感应电动势E（V），它的方向垂直于磁场和流体的方向。

法拉第电磁感应定律为：E=B·D·V                （1）

流量的体积流量为：              （2）

     由公式（1）和（2）可得到： m³/h)    （3）

     因此电动势可表示为：             （4）

当B是一个常数时，对某一个固定的口径D也是一个已知数，公式（3）中 =K（一个常数），那么公式（3）可改写为：

     Q_V=K·E （m³/h)（5）

从公式（5）可以看出，流量Q_V与电动势E成正比。

 

 

图1.电磁流量计工作用原理

 

1.2. 转换器基本电路

电磁流量计转换器向电磁流量传感器励磁线圈提供稳定的励磁电流，前置放大器将传感器感应的电动势放大、转换成标准的电流信号或频率信号，便于流量的显示、控制与调节。图2.1所示为转换器电路结构。

 

            

图2.1转换器电路结构

      二.产品特点、用途和适用范围

2.1特点

●SMF200系列电磁流量计，具有以下特点：

●不受流体密度、粘度、温度、压力和电率变化的影响，线性测量原理能实现高度测量；

●测量管内无阻流件，压损小，直管段要求低；

●公称通径DN6-DN2000覆盖范围宽，衬里和电极有多种选择，能满足测量多种导电流体的要求；

低频方波励磁，励磁频率：1/16工频、1/20工频、1/25工频；

高频方波励磁，励磁频率：1/2工频（适用于浆液测量）（选配）；

励磁电流可选定为125mA、187.5mA；

■     无需附加电极的空管测量功能，连续测量，定值报警；

■     流速测量范围：0.1 --- 15米/秒，流速分辨率：0.5毫米/秒；

■     交流高频开关电源，电压适用范围：85VAC --- 250VAC；

■     直流24V开关电源，电压适用范围：20VDC --- 36VDC；

■     网络功能：MODBUS、HART（选配）；

■     中文、英文显示方式,（可定制其它语言）；

■     内部有三个积算器总量，可分别记录：正向总量、反向总量、差值总量。

■     红外手持操作键盘，远距离非接触操作转换器所有功能。

2.2.主要用途

SMF200系列电磁流量计，可用来测量封闭管道中导电流体的体积流量。广泛应用于石油化工、钢铁冶金、给水排水、水利灌溉、水处理、环保污水测控、造纸、医药、食品等工农业生产工艺过程中的流量测量和控制。

2.3.使用环境条件

环境温度：   传感器-25℃～+60℃   转换器-10℃～+60℃

    相对温度：   5%～90%；

 流体温度：   一体型  –10～+60℃；

                    分离型：   聚四氟乙烯衬里   150℃

                    氯丁橡胶衬里     80℃

                    聚氨酯橡胶衬里   70℃

     流体电导率：   ≥5uS/cm

供电电源：单相交流电 85～250V，45～63Hz；

耗散功率：小于20W（连接传感器配后）。

三、产品型式和组成

3.1.产品组成

电磁流量计由电磁流量转换器和电磁流量传感器两大部分组成，分离型还需要一根专用的双层屏蔽的电缆连接转换器和传感器。

3.2.产品型式

SMF200系列电磁流量计分为一体型和分离型两种结构形式。可用于规定的防爆场所。

传感器有7种不同材料的电极和4种不同材料的衬里可供选用。

四、电磁流量计主要技术性能指标

4.1执行标准

SMF200系列电磁流量计转换器设计、生产、检测执行《JB/T 9248-1999 电磁流量计》

4.2流速：15m/s

4.3称通径：DN3、6、10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000

4.4度：0.5%、0.2%

4.5公称压力：4.0MPA(DN10-150)

           1.6MPA(DN200-600)

           1.0MPA(DN700-1200)

           0.6MPA(DN1400-2000)

           其它规格和标准可按用户要求.

4.6材料：

电极形式和材料

电极形式和可分为标准型、刮刀型、可拆卸型、带接地电极。

电极及接地电极材料有含钼不锈钢，哈氏合金B、哈氏合金C、钛、钽、铂一依合金、不锈钢涂覆碳化钨7种。

 法兰材料：碳钢

    接地环材料：不锈钢

    进门保护环材料：不锈钢、碳钢。

4.7外壳防护：

    IP65：

    IP68：仅分离型氯丁橡胶和聚氨酯衬里的传感器，且不包括防爆结构。

4.8.防爆标准：

DN15-DN600一体型防爆：md  II BT4

    DN15-DN1600分离型防爆，传感器和转换器安装在相应的危险区md  II BT4

    DN15-DN1600分离型防爆，传感器安装在相应的危险区，转换器安装在安全区：md  II BT4

4.9.连接电缆：

分离型电磁流量计，传感器与转换器之间用信号电缆连接，电缆长度长应小于100MM。

 4.10传感器配套要求

    传感器信号灵敏度：在1米/秒流速下，传感器输出150μV ~200μV；

对于SMF200电磁流量计转换器，励磁回路中采用了三个62.5 mA电流，组成了187.5mA,每个62.5 mA电流由一个20Ω精密电阻控制，因此，用户可以通过改动精密电阻的数量来选择不同大小的励磁电流。

转换器出厂时的设定SMF200为187.5mA电流，SMF200B为250mA，同理若是二个精密电阻，则对应125 mA。

传感器励磁线圈电阻：250mA励磁电流：50 ~ 60Ω；

                    187.5mA励磁电流：60 ~ 80Ω；

                    125mA励磁电流：100 ~ 120Ω；

4.11 整机测量

                 VS：设定量程（m/s）      表3.1

通径mm	量程m/s	度
3～20	0.3以下	±0.25%FS
	0.3～1	±1.0%R
	1～15	±0.5%R
25～600	0.1～0.3	±0.2５%FS
	0.3～1	±0.5%R
	1～15	±0.3%R
700～3000	0.3以下	±0.25%FS
	0.3～1	±1.0%R
	1～15	±0.5%R
%FS：相对量程的；%R：相对测量值的。