硫磺流量計(jì)的基本概述
硫磺流量計(jì)簡(jiǎn)稱EMF，是20實(shí)踐50-60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測(cè)量?jī)x表。它是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)工程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；各種易燃易爆介質(zhì)；污水處理以及化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中的各種漿液流量測(cè)量，形成了的應(yīng)用領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)上，硫磺流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖所示。傳感器安裝在工業(yè)過(guò)程管道上，它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢(shì)信號(hào)，并通過(guò)傳輸線將次信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方，它將傳感器送來(lái)的流量信號(hào)進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換成與流量信號(hào)成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出，以進(jìn)行顯示，累計(jì)和調(diào)節(jié)控制。
硫磺流量計(jì)工作原理
硫磺流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)規(guī)律。硫磺流量計(jì)的測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上。其電極頭于襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測(cè)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(chǎng)。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E正比于磁通量密度B，測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速 的乘積、電動(dòng)勢(shì)E（流量信號(hào)）由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流信號(hào)，用于流量的測(cè)量和控制。
式中： E---------為電極間的信號(hào)電壓（v）
B---------磁通密度（T）
d---------測(cè)量管內(nèi)徑(m)
--------平均流速（m/s）
K---------常數(shù)
由于K為常數(shù)，勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由（1-1）式可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此，只要測(cè)量出E就可確定流量Q，這就是硫磺流量計(jì)的基本工作原理。
由(1-1）式可知，被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、導(dǎo)電率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)（如層流或紊流）就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的。因此說(shuō)硫磺流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。
硫磺流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
1、獨(dú)立性強(qiáng)，測(cè)量不受液體密度、粘度、溫度壓力和電導(dǎo)率等物理量變化的影響。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，測(cè)量管內(nèi)無(wú)活動(dòng)及阻流部件，不堵塞、無(wú)壓損。
3、適用范圍廣，量程比寬，適合導(dǎo)電液體，含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。
4、安裝要求低，直管段要求低（前5D后2D）。
5、工作穩(wěn)定可靠，采用低頻方波勵(lì)磁，功耗小，零點(diǎn)穩(wěn)定。
6、輸出信號(hào)多樣性，可輸出與流速成正比例的線性模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)及報(bào)警信號(hào)。
硫磺流量計(jì)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
| 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB／T 9248—1999 | ||||
| 公稱通徑 | 15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000 | ||||
| 流速 | 15m／s | ||||
| 精確度 | DNl5～DN600 | 示值的：±0.3％（流速≥1m／s）；±3mm／s（流速<1m／s） | |||
| DN700—DN3000 | 示值的±0.5％（流速≥0.8m／S）；±4mm／s（流速<0.8m／S） | ||||
| 流體電導(dǎo)率 | ≥5uS／cm | ||||
| 公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa |
| DNl5～DN150 | DNl5～DN600 | DN200～DN1000 | DN700～DN3000 | 特殊訂貨 | |
| 環(huán)境溫度 | 傳感器 | —25℃—十60℃ | |||
| 轉(zhuǎn)換器及一體型 | —10℃—十60℃ | ||||
| 襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯（F46）、加網(wǎng)PFA | ||||
| 流體溫度 | —體型 | 70℃ | |||
| 分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃；120℃（訂貨時(shí)注明） | |||
| 聚氨酯襯里 | 80℃ | ||||
| 聚四氟乙烯襯里 | 100℃；150℃（訂貨時(shí)注明） | ||||
| 聚全氟乙丙烯（F46） | |||||
| 加網(wǎng)PFA | |||||
| 信號(hào)電極和接地電極材料 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 | ||||
| 電極刮刀機(jī)構(gòu) | DN300—DN3000 | ||||
| 連接法蘭材料 | 碳鋼 | ||||
| 接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
| 進(jìn)口保護(hù)法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | |||
| DN200～DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
| 外殼防護(hù) | DNl5～DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 | |||
| 其他傳感器、——體型流量計(jì)和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 | ||||
| 間距（分離型） | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過(guò)100m | ||||
硫磺流量計(jì)儀表選型
◆量程范圍確認(rèn)
一般硫磺流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，流速應(yīng)不小于0.2m/s，應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s，防止襯里和電極的過(guò)分磨擦；對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測(cè)量精度。
在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小，其值由下式計(jì)算：
Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道內(nèi)徑 V：流速（m/h）
硫磺流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50為宜。
◆KM LDE系列硫磺流量計(jì)參考流量范圍
| 口徑mm | 流量范圍m3/h | 口徑mm | 流量范圍m3/h |
| φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23～5722.65 |
| φ20 | 0.11～11.3 | φ500 | 70.65～7065.00 |
| φ25 | 0.18～17.66 | φ600 | 101.74～10173.6 |
| φ40 | 0.45～45.22 | φ700 | 138.47～13847.4 |
| φ50 | 0.71～70.65 | φ800 | 180.86～18086.4 |
| φ65 | 1.19～119.4 | φ900 | 228.91～22890.6 |
| φ80 | 1.81～180.86 | φ1000 | 406.94～40694.4 |
| φ100 | 2.83～282.60 | φ1200 | 553.90～55389.6 |
| φ150 | 6.36～635.85 | φ1600 | 723.46～72345.6 |
| φ200 | 11.3～1130.4 | φ1800 | 915.62～91562.4 |
| φ250 | 17.66～176.25. | φ2000 | 1130.4～113040.00 |
| φ300 | 25.43～2543.40 | φ2200 | 1367.78～136778.4 |
| φ350 | 34.62～3461.85 | φ2400 | 1627.78～162777.6 |
| φ400 | 45.22～4521.6 | φ2600 | 1910.38～191037.6 |
硫磺流量計(jì)襯里的選擇
| 襯里材料 | 主要性能 | 介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
| —體型 | 分離型 | |||
| 聚四氟乙烯（F4） | 是化學(xué)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(jī)溶劑。不耐、高溫、高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ （需特殊訂貨） | 1、濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
| 聚全氟乙丙烯（F46） | 同F(xiàn)4，耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。 | 同上 | ||
| 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。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 80℃ 120℃ （需特殊訂貨） | 水、污水（污水流量計(jì)）、弱磨損性的泥漿礦漿。 | |
| 聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能。 2、耐腐蝕性能較差。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿 | |
硫磺流量計(jì)電極的選擇
| 電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
| 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 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(mén)及，市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
| 哈氏合金B(yǎng) | 對(duì)沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)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”下或含其他氧化劑的腐蝕，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(jī)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、Fc＋＋、Cu＋＋）時(shí)，則腐蝕大為降低。 |
| 鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)（包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸）的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。 |
| 鉑／鈦合金 | 幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。 |
| 不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無(wú)腐蝕性，強(qiáng)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(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇，必要時(shí)應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)。 | |
硫磺流量計(jì)型譜
| 型號(hào) | 口徑 | ||||||||
| KMLD | 15~2600 | ||||||||
| 代號(hào) | 安裝形式 | ||||||||
| Y | 一體式 | ||||||||
| F | 分體式 | ||||||||
| 代號(hào) | 轉(zhuǎn)換器型號(hào) | ||||||||
| ZA | 圓形 | ||||||||
| ZB | 方形 | ||||||||
| 代號(hào) | 輸出信號(hào) | ||||||||
| I.4 | 4~20mA | ||||||||
| f | 頻率 1KHz | ||||||||
| Rs | 串行通訊（485） | ||||||||
| C | 控制輸出 | ||||||||
| 代號(hào) | 防爆要求 | ||||||||
| N | 無(wú)防爆 | ||||||||
| EX | 防爆（僅適用于分體式） | ||||||||
| 代號(hào) | 介質(zhì)溫度 | ||||||||
| T1 | ≤65℃ | ||||||||
| T2 | ≤120℃ | ||||||||
| T3 | ≤180℃（僅適用于分體式） | ||||||||
| 代號(hào) | 內(nèi)襯材質(zhì) | ||||||||
| NE | 氯丁橡膠（≤65℃） | ||||||||
| PTFE | 聚四氟乙烯（≤189℃） | ||||||||
| PVC | 聚氯乙烯（≤70℃） | ||||||||
| 代號(hào) | 電極材質(zhì) | ||||||||
| 316L | 不銹鋼 | ||||||||
| HC | 哈氏合金C | ||||||||
| HB | 哈氏合金B(yǎng) | ||||||||
| Ti | 鈦 | ||||||||
| Ta | 鉭 | ||||||||
