一、  工作原理

1.1.數學物理模型

電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應法律。當一個導體在磁場場內運動時，在與磁場方向、運動方向相互垂直方向的導體兩端，會產生感應電動勢。電動勢的大小與導體運動速度和磁場的磁感應強度大小成正比。

如圖1，當導電流體以平均流速V（m/s）通過裝有一對測量電極的一根內徑為D（m）的絕緣導管內流動時，該管道處于一個均勻的磁感應強度為B（T）的磁場中，那么在一對電極上就會產生感應電動勢E（V），它的方向垂直于磁場和流體的方向。

法拉第電磁感應定律為：E=B·D·V                （1）

流量的體積流量為：              （2）

     由公式（1）和（2）可得到： m³/h)    （3）

     因此電動勢可表示為：             （4）

當B是一個常數時，對某一個固定的口徑D也是一個已知數，公式（3）中 =K（一個常數），那么公式（3）可改寫為：

     Q_V=K·E （m³/h)（5）

從公式（5）可以看出，流量Q_V與電動勢E成正比。

圖1.電磁流量計工作用原理

1.2. 轉換器基本電路

電磁流量計轉換器向電磁流量傳感器勵磁線圈提供穩定的勵磁電流，前置放大器將傳感器感應的電動勢放大、轉換成標準的電流信號或頻率信號，便于流量的顯示、控制與調節。圖2.1所示為轉換器電路結構。

圖2.1轉換器電路結構

      二.產品特點、用途和適用范圍

2.1特點

●SMF200系列電磁流量計，具有以下特點：

●不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電率變化的影響，線性測量原理能實現高度測量；

●測量管內無阻流件，壓損小，直管段要求低；

●公稱通徑DN6-DN2000覆蓋范圍寬，襯里和電極有多種選擇，能滿足測量多種導電流體的要求；

低頻方波勵磁，勵磁頻率：1/16工頻、1/20工頻、1/25工頻；

高頻方波勵磁，勵磁頻率：1/2工頻（適用于漿液測量）（選配）；

勵磁電流可選定為125mA、187.5mA；

■     無需附加電極的空管測量功能，連續測量，定值報警；

■     流速測量范圍：0.1 --- 15米/秒，流速分辨率：0.5毫米/秒；

■     交流高頻開關電源，電壓適用范圍：85VAC --- 250VAC；

■     直流24V開關電源，電壓適用范圍：20VDC --- 36VDC；

■     網絡功能：MODBUS、HART（選配）；

■     中文、英文顯示方式,（可定制其它語言）；

■     內部有三個積算器總量，可分別記錄：正向總量、反向總量、差值總量。

■     紅外手持操作鍵盤，遠距離非接觸操作轉換器所有功能。

2.2.主要用途

SMF200系列電磁流量計，可用來測量封閉管道中導電流體的體積流量。廣泛應用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環保污水測控、造紙、醫藥、食品等工農業生產工藝過程中的流量測量和控制。

2.3.使用環境條件

環境溫度：   傳感器-25℃～+60℃   轉換器-10℃～+60℃

    相對溫度：   5%～90%；

 流體溫度：   一體型  –10～+60℃；

                    分離型：   聚四氟乙烯襯里   150℃

                    氯丁橡膠襯里     80℃

                    聚氨酯橡膠襯里   70℃

     流體電導率：   ≥5uS/cm

供電電源：單相交流電 85～250V，45～63Hz；

耗散功率：小于20W（連接傳感器配后）。

三、產品型式和組成

3.1.產品組成

電磁流量計由電磁流量轉換器和電磁流量傳感器兩大部分組成，分離型還需要一根專用的雙層屏蔽的電纜連接轉換器和傳感器。

3.2.產品型式

SMF200系列電磁流量計分為一體型和分離型兩種結構形式?？捎糜谝幎ǖ姆辣瑘鏊?SPAN lang=EN-US>

傳感器有7種不同材料的電極和4種不同材料的襯里可供選用。

四、電磁流量計主要技術性能指標

4.1執行標準

SMF200系列電磁流量計轉換器設計、生產、檢測執行《JB/T 9248-1999 電磁流量計》

4.2流速：15m/s

4.3稱通徑：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公稱壓力：4.0MPA(DN10-150)

           1.6MPA(DN200-600)

           1.0MPA(DN700-1200)

           0.6MPA(DN1400-2000)

           其它規格和標準可按用戶要求.

4.6材料：

電極形式和材料

電極形式和可分為標準型、刮刀型、可拆卸型、帶接地電極。

電極及接地電極材料有含鉬不銹鋼，哈氏合金B、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑一依合金、不銹鋼涂覆碳化鎢7種。

 法蘭材料：碳鋼

    接地環材料：不銹鋼

    進門保護環材料：不銹鋼、碳鋼。

4.7外殼防護：

    IP65：

    IP68：僅分離型氯丁橡膠和聚氨酯襯里的傳感器，且不包括防爆結構。

4.8.防爆標準：

DN15-DN600一體型防爆：md  II BT4

    DN15-DN1600分離型防爆，傳感器和轉換器安裝在相應的危險區md  II BT4

    DN15-DN1600分離型防爆，傳感器安裝在相應的危險區，轉換器安裝在安全區：md  II BT4

4.9.連接電纜：

分離型電磁流量計，傳感器與轉換器之間用信號電纜連接，電纜長度長應小于100MM。

 4.10傳感器配套要求

    傳感器信號靈敏度：在1米/秒流速下，傳感器輸出150μV ~200μV；

對于SMF200電磁流量計轉換器，勵磁回路中采用了三個62.5 mA電流，組成了187.5mA,每個62.5 mA電流由一個20Ω精密電阻控制，因此，用戶可以通過改動精密電阻的數量來選擇不同大小的勵磁電流。

轉換器出廠時的設定SMF200為187.5mA電流，SMF200B為250mA，同理若是二個精密電阻，則對應125 mA。

傳感器勵磁線圈電阻：250mA勵磁電流：50 ~ 60Ω；

                    187.5mA勵磁電流：60 ~ 80Ω；

                    125mA勵磁電流：100 ~ 120Ω；

4.11 整機測量

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