西门子电磁流量计ppt课件.ppt

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1、了解西门子的电磁流量计,石海林过程仪表部021- 3889 ,西门子的电磁流量计家族,基本原理法拉弟电磁感应定律,u = B * v* DB = 磁场强度v = 流体流速D = 切割磁力线的导线有效长度,工作原理,电磁流量传感器工作原理,导电性液体（通常大于5us/cm）流过垂直于流动方向的磁场感应出一个与平均流速成正比的感应电压（毫伏级）该电压信号被两个与液体直接接触（或间接感应）的电极检出信号继续传送至转换器做下一步的信号处理,u = B * v * D * KD = 电极的间距 = 测量导管的内径K = 仪表系数（工艺离散性所导致）,流量只与感应电压有关，呈线性关系,工作原理,电磁流量计

2、的励磁,直流励磁：直流电流驱动线圈产生磁场或永久磁铁，极少应用。交流励磁：工频市电供电励磁，结构、电路简单，信号强，致命的缺点是易受工频干扰。直流矩形波（方波）励磁：采用经过调制的恒流电流励磁，磁场强度稳定，抗工频干扰好，零点稳定，仪表精度大大提高。其中有单频，双频之分，能适合不同的应用场合。,工作原理,电磁流量计的技术变迁,1832年法拉第尝试在泰晤士河滑铁卢桥头两岸试验，结果失败。原因: 电化学反应（极化）、地磁场太弱、河床短路等原因。50年代开始许多国家生产电磁流量计。70年代初，直流矩形波励磁电磁流量计现世，一直至今，目前市场上，绝大多数是直流矩形波励磁。市场上真正的两线制电磁流量计，

3、很低的功耗，但能制造的口径有限，一般在100毫米以下，实际使用有限制。无电极的电容式电磁流量计，用电容耦合来检取信号，可以测量较低电导率的介质，同样能制造的口径有限。,交流和直流矩形波励磁,励磁电流大，达安培级，信号强，易受工频干扰，结构笨重。,励磁电流小，信号弱，能抗工频干扰。通常的励磁电流的峰值在125mA. 信号峰值在0.11 mV.m/s。,工作原理,电磁流量传感器结构,结构和材料,电磁流量传感器材料,测量导管： 不锈钢外壳/法兰： 碳钢、不锈钢电极：不锈钢 1.4571/316Ti 哈氏合金 HB 哈氏合金 HC 钛 Ti 钽 Ta 铂 Pt接地环/接地电极：不锈钢 1.4571/3

4、16Ti 哈氏合金 HC 钽 Ta对电极/接地环/接地电极的要求：耐介质腐蚀，无电化学反应干扰。耐腐蚀问题很复杂，可查有关资料，但需注意，手册不代表完全正确，原因是手册的数据是从试验室而来，介质纯。http:/,结构和材料,电极的适用和禁用材料（举例）,结构和材料,电磁流量传感器衬里材料,聚四氟乙烯（PTFE）180 C，耐腐蚀性特好，除了它能与熔融的碱金属、氟和强的氟化物以及高于300 C的氢氧化钠反应外，几乎对所有常用的化学品和溶剂都不反应。缺点：耐磨性差，在高温情况下不能承受负压。PFA （可溶性聚四氟乙烯） 可模压成形生产，带与导管内壁固定的不锈钢衬网，以增加结构强度，故而能承受负压。

5、橡胶 70 C，耐腐蚀性和耐磨性均一般，价格低，最常用。EPDM（三元乙丙橡胶）90 C，是一种通用合成橡胶，具有优良的化学稳定性，能在生产现场直接粘贴成型衬里。 陶瓷 99.9%纯度的Al2O3，200 C，耐腐蚀性好 （除氢氟酸等强酸外），耐磨性极好，热膨胀系数小，尺寸稳定，但性脆，怕温度剧变，易碎，运输安装尤要小心。,结构和材料,电磁流量转换器功能,转换器输出励磁电流驱动励磁回路，然后把感应得到的非标准流量信号，通过一系列的放大、去干扰等模拟和数字化的处理，转换成标准的电流、频率信号，或者是符合规范的数字信号输出到后位设备，以及现场的显示。,流量信号,励磁电流,420mA,010KHz,

6、继电器,控制输入,220/24 电源,通讯模块,显示和操作面板,Hart / Profibus,转换器功能,电磁流量计的特点,可以测量导电介质，耐腐蚀；无阻流部件，不滞留介质，几乎无压损；可双向流量测量；测量体积流量，不受温度、密度、粘度、电导率变化影响；口径范围宽，23000mm；具有极大测量范围，100:1 1000:1；输出信号和流量成线性关系；不可测量气体，以及含有大量气体的液体；不能测量电导率太低的液体；温度过高和过低的介质无法测量；比较容易感受外界干扰。,特点,MAG1100/MAG1100Food,西门子产品,MAG1100Food的接头,MAG1100 PVDFDN210,直接

7、在MLFB中选取7ME6140-*B*-*,西门子产品,+/- 0.25 % MAG6000,MAG1100精度,PFA 衬里: +/- 0.5 %,西门子产品,MAG5100W,西门子产品,MAG3100,特点,MAG3100,特点,墙装支架和Sensorprom,分体型必需，而且要改装。,西门子产品,FDK:08U1005,FDK:085U1018FDK:085U1053,MAG8000/8000CT,MAG8000,MAG8000CT,西门子产品,划时代的水表,基于成熟的 MAG 5100 W传感器设计的新型低功耗电磁流量计；只需拧紧螺栓，供水，即可实现高精度测量精度为+/- 0.4%；

8、IP 68 防护可以保证深井安装 ；内置接地电极减少安装费用，方便维护；无需外部电源 内部电池可保证长达6年的应用，解决了供电困难所带来的一系列问题 ；目前生产 DN25 600；避免了雷电导致的故障。,SITRANS F M MAG 8000 / MAG 8000 CT电池供电的电磁水表,西门子产品,可以外接电源,西门子产品,FDK:087L4201,FDK:087L4150,FDK:087L4210 1224VFDK:087L4211 115220V,更换备件,要买的工具,西门子产品,FDK:087L4165,FDK:087L4163,FDK:087L4168高级型才有机芯,FDK:087

9、L4166,注意校验,要按下按钮，4小时有效。,西门子产品,911/A,西门子产品,Transmag2 挑战极限,低电导率介质，介质电导率可低至1us/cm 固体含量高的浆液，固体含量可高达85%可测含导磁性固体颗粒介质不等,一款极其特殊的仪表！,西门子产品,Transmag2 的特殊之处,通过补偿线圈测量磁场，解决下述参量变化对测量的影响电源电压线圈温度介质的磁特性,测量管,励磁线圈,补偿线圈,Transmag2可以测量固体含量达85%的介质流量。介质中坚硬的固体颗粒如矿山工业中的铁矿、矿石等，会在电极上产生很强的虚假噪声干扰，这些噪声足以淹没流量信号。为解决这一难题，Transmag 2

10、的“slurry mode/浆液模式” 采取特殊软件算法，即使测量固体颗粒含量高的磨蚀性介质，也能保证测量信号平稳。,西门子产品,711/A,西门子产品,西门子的传感器,精确、灵活、可靠,西门子产品,校验报告,每台表出厂时均附带有说明书和校验报告,西门子产品,系列化的转换器,西门子产品,外形结构差异大,西门子产品,现场显示420mA / 010KHz / 总线 / 控制输入,通用平台，灵活组合,MAG 1100 F,MAG 1100,MAG 1100螺纹连接,MAG 3100,MAG 5100 W,MAG 6000 I Exd,MAG 6000/Ex安全栅IP 66 / Nema 4,MAG

11、5000/6000 19” 盘装IP 20 / Nema 2,MAG 6000带在线清洗IP 66 / Nema 4,MAG 6000 I,MAG 5000,MAG 6000,墙装接线盒,最大的灵活性和通用性 一体式或分体式 一款转换器适用于所有的口径,产品系列实用简洁 供货灵活（转换器传感器可互换、一体化或分体式可现场组合）,911/E + Transmag2,西门子产品,指标参数有奥妙,你看出了三者的关键区别吗？,西门子产品,性能超群,通用灵活 同一转换器和传感器既可以一体化安装也可以分体安装 USM II 通讯平台便于与各种系统集成调试简便 SENSORPROM 存储单元保证了上电后立即

12、测量 用户组态设定自动存储到 SENSORPROM维修方便 更换转换器不需要重新组态，SENSORPROM 在初始化后会自动更新全部设定。 丰富的自诊断功能，识别并记录故障自由升级 即插即用通讯模块：Profibus PA & DP，HART，Modbus RTU 通讯模块可以升级,西门子产品,可靠性可以验证,所有的 Sitrans F M MAGFLO 流量计均在受控的标定设备上标定过 (ISO 9001, DANAK, UKAS, PTB, CT, EN 45001, CE, NIST),SENSORPROM 传感器信息和识别 标定参数 传感器磁场参数Fingerprint paramet

13、er 流量计设定,转换器测试,接线和绝缘测试,传感器磁场测试,MAGFLO 校验证书,在线校验 不需断流 安装接线检验 全自动检验, 只需15分钟,MAGFLO在线校验 只需三步,西门子产品,有效的工具电极在线清洗,必须而且只能配墙装型安装盒7ME6920-2PA30-1AA0 MAG6000配清洗单元，最便宜。,西门子产品,选取电磁流量计的基本原则,要牢记：凡是含有水的介质测量场合, 都是机会，但不是100%。,现场确认电导率很简单：水杯万用表,选型,电磁流量计选型,电磁流量计被测量介质基本条件：导电介质，电导率不小于5us/cm（ 1uS/cm）Trangsmag2测量介质电导率可低至1u

14、s/cm；其它系列测量介质电导率最小5us/cm，但要注意不要冒险，和产品经理联系。流体不结晶介质结晶会在电极表面覆盖，无法测量。如高浓度的NaoH在温度下降后就很容易结晶。,选型,电磁流量计选型的基本参数,流体基本特性电导率流体固体含量流量范围（根据流量计算合适管径，考虑磨损和信噪比） 一般介质 0.5m/s 研磨性介质 0.5m/s 2m/s 非研磨性介质 1.5m/s 4m/s流体温度流体压力流体腐蚀性,选型,电磁流量计选型的基本参数,其它要求流体管道材质（是否配接地环）流量计连接形式防爆要求防护等级安装方式精度输出信号要求，是否通讯，通讯方式等。,选型,关于电缆,注意：空管检测时，传感

15、器最低电导率必须 20S/cm，分体安装时，电缆最大长度50米，且需要配专用电缆。在防爆应用中，DN 2、DN 3和分体安装时不能使用专用电缆，无空管检测功能，且电导率必须 30S/cm。CT 型分体安装时，电缆长度最长200米 。为安装防爆安全栅，可使用25米的电缆，以获得0.25% 的精度，使用 50米长的电缆时，可获得0.5%的精度。711系列的电缆最长只可以100米！,选型,关于接地环/接地电极,对于绝缘材质的工艺导管，或者是有绝缘衬里的金属导管，接地环/接地电极是必需的！接地环/接地电极的材质应与电极材料相同，以免被腐蚀。对大于100uS/cm的介质，采用接地电极是合适的。测量含有固

16、体颗粒浆液， 应考虑配置内衬入口保护 环，将大大延长仪表寿命。,选型,完整的一台电磁流量计主要包括两部分：转换器（变送器）传感器电缆（分体）西门子电磁流量计的两大系列选型有所不同MAG1100,3100,5100W及其MAG5000/MAG6000系列Transmag2+911/E、Intermag2+711/A系列,电磁流量计选型,选型,MAG1100,3100,5100W配套MAG5000/MAG6000系列一体式一个订货号，同时包含转换器和传感器（以前的编码有所不同）。7ME6520-3TC12-2LA1 （MAG5100W传感器+ MAG5000转换器）7ME6520-3TC12-2C

17、A1 （MAG5100W传感器+ MAG6000 I转换器）7ME6330-3TF12-1EA1 （MAG3100传感器+MAG6000I Ex 转换器）,MAG系列选型,选型,MAG系列选型注意,选型,国产的MAG3100订货 无论一体或分体，均采用两个订货号，原因是便于计算价格。7ME6310-3TC11-1AA1 MAG3100传感器7ME6910-1AA10-1AA0 MAG5000转换器分体型还要加订FDK:085U1018 / FDK: 085U1053 墙装支架FDK:085U0210*2 20m电缆,管道材质（304SS，有时用户料单对此有无知的要求）MAG6000精度不全是0

18、.25%（与MAG1100 PFA是0.5% ）,MAG系列选型注意,选型,MAG1100,3100,5100W配套MAG5000/MAG6000系列分体式：选用MAG5000/MAG6000聚酰胺外壳转换器 四个订货号，转换器、转换器墙装支架、传感器、电缆 7ME6910-1AA10-1AA0 (MAG5000转换器) FDK:085U1018 (MAG5000/6000墙装支架） 7ME6520-3TC12-2AA1 (MAG5100W传感器) FDK:085U0210*2 (20m电缆）注1：电缆也可用户自己采购或者国内配套，电缆长度按用户需求！注2：IP68防护等级，必须采用分体安装。

19、注3：MAG3100 7ME6320 MAG1100 7ME6120 高温型（High Temperature）必须采用分体安装结构。,MAG系列选型,选型,MAG1100,3100,5100W配套MAG5000/MAG6000系列分体式：选用MAG6000I(Exd)铸铝外壳转换器 有三个订货号，转换器、传感器、电缆 举例： 7ME6930-2BA20-1AA0 (MAG6000I 转换器） 7ME6520-3TC12-2AA1 (MAG5100W传感器) FDK:085U0210*2 (20m电缆） MAG6000I 标配带有平安装板，不需要再配墙装支架。注1：电缆也可用户自己采购或者国内

20、配套，电缆长度按用户需求！注2：IP68防护等级，必须采用分体安装。注3：MAG3100 7ME6320 MAG1100 7ME6120 高温型（High Temperature）必须采用分体安装结构。,MAG系列选型,选型,分体MAG5000/6000墙装/立管安装支架有两款 FDK:085U1018 4* M20 FDK:085U1053 4* ”NPTIP68防水包，FDK:085U0220 需用户在施工现场及时完成灌注，以免传感器受潮。普通型电缆是两根同一规格，线圈、电极各一根。低电导率或超常度应用的双屏蔽电缆是一套两根供货，线圈、电极规格不同。,MAG系列配件注意,选型,MAG110

21、0,3100,5100W及其MAG5000/MAG6000系列IP68防护等级产品订货：IP68防护只支持传感器，所有变送器防护等级最高为IP67。所以IP68必须采用分体安装，订货首先按照分体式方法订货另外，需订购IP68防水工具包：FDK:085U0220 需用户现场施工完成 举例： 7ME6910-1AA10-1AA0 (MAG5000转换器) FDK:085U1018 (MAG5000/6000墙装支架） 7ME6520-3TC12-2AA1 (MAG5100W传感器) FDK:085U0210*2 (20m电缆) FDK:085U0220 (IP68防水工具包),MAG系列IP68防

22、护订货,选型,Transmag2与911/ETransmag2转换器只能与911/E传感器互相配合使用一体式 两个订货号：传感器、变送器 举例： 7ME5034-0AA12-1AA0 (Trangsmag2 转换器） 7ME5311-0JA10-1CB0 (911/E 传感器),PTFE 内衬标配保护垫圈2 代表配保护环，但是需单订保护环7ME5912-0JAA,Transmag2 + 911/E选型,选型,Transmag2与911/E分体式 IP67防护等级三个订货号：传感器、变送器、电缆举例： 7ME5034-0AA11-1AA0 （Trangsmag2 转换器） 7ME5211-0JA

23、11-0CB0 （911/E 传感器） 7ME5930-5CA00-0AA0 （10m电缆，一个订货号 含两根电缆，是线圈、电极各一根） IP68防护等级 两个订货号：传感器、变送器（含电缆） 举例： 7ME5034-0AA11-1AA0 （Trangsmag2 转换器） 7ME5211-0JA11-0CD0 （911/E 传感器，IP68， 含已装配好的10m电缆）,Transmag2 + 911/E选型,选型,Intermag2与711/A （只有DN15300） Intermag2转换器只能与711/A传感器配合使用Intermag2与711/A选型方式与Transmag2基本相同711

24、/A只提供PTFE和软橡胶两种内衬分体式，IP67防护等级下，电缆订货方式有所不同，必须请随传感器订货。目前情况下，无法单独订购电缆。IP68必须在厂里完成加工！,Intermag2与711/A选型,选型,励磁导线，带屏蔽导线规格:如 LiYCY-3 x 1,5 mm2,电极导线，带屏蔽导线规格: 如 LiYCY-5 x 0,75 mm2 导线最长 100 米,711/A的电缆,举例：（711/A传感器，分体，IP67，15米电缆） 7MQ5752-4JA11-0CB0-Z Y99:电缆长度15m。,选型,https:/www.pia-,PIA-selector ：准确，及时更新，避免犯错，外

25、网也可查。,PIA Selector 网上配置工具,选型,Flow Sizing计算选型,用处不大，或许你可以用来计算测量管内的流速,选型,A题,水厂加絮凝剂流量计，管道25毫米，流量0.8立方米/小时，电压220 V，0.5%测量精度，请选表，并给出最终可以下单的正式订货号。客户联系人：石海林了解絮凝剂特性，确定衬里和电极，接地环是否需要？不清楚，问用户。确认环境，决定结构，一体或分体。根据流量，查验流速和精度，必要时缩径，经常做的。根据使用要求，选定转换器，MAG5000/6000。出MLFB,选型,B题,一家单位的自来水进水表，管道600毫米，流量1000立方米/小时，电压220 V，0

26、.25%测量精度，4-20mA，带Hart功能，请选表，并给出最终可以下单的正式订货号。客户联系人：石海林水，材料选取很简单。确认环境，决定结构，通常是要防水。IP68如何做的，什么是Y40/Y41根据流量，查验流速和精度，用户通常不会缩口径，但要告知。根据使用功能要求，选定转换器。出MLFB,选型,电磁流量计在冶金行业的应用,连铸,钢铁生产工艺流程图,高炉,水处理,行业应用,工作重点,高炉风口和其它的冷却装置检漏 保证整套系统的安全运行；连铸结晶器冷却水测控 保证胚材的成功形成；冷轧中的酸洗工艺 保证产品的质量；软水的制造；环保设备，水处理，除尘，脱硫。小型改造所增添的仪表，需要多关心，有很

27、多机会，不引人注目。,行业应用,冶金行业仪表使用特点,电磁流量计在冷却水测控和水处理工艺中，得到广泛使用，也相对简单，但数量可观；冷却水测控仪表，通常口径在DN25100之间，数量最多；现场条件差，使用环境存在着振动干扰多，潮气大，粉尘多；衬里选用PTFE是保险的，循环水有时含有大量的油污。例如高炉风口冷却： 一枪两表，一炉有将近几十几百不等，宝钢4#高炉4,500m3，就有约200台电磁流量计。连铸结晶器的冷却水流量控制：一流5表，5流可达30台，宽厚板胚会更多。,行业应用,冶金行业的应用现场,行业应用,碱法造纸流程,原料准备 磨浆 蒸煮分离纤维 洗涤 漂白 筛选洗涤 浓缩或抄成浆片储存备用

28、 成浆池 抄纸成品纸 碱回收 水处理,行业应用,造纸专用名称解释,碱法制浆，对环境污染相当严重，必须具备相应的碱回收设备，上述过程中，其介质均呈碱性，温度各不相同，选取仪表材料时需小心对待。,黑液：提取了植物体内能用来造纸的纤维素后剩下的碱性黑色液体。 绿液：浓缩黑液燃烧后的熔融物溶于水或稀白液中，所形成黄绿色溶液，主要成分是碳酸钠。 苛化：把绿液与石灰进行反应，使碳酸钠转变成氢氧化钠。白液：苛化反应分离出的清夜，主要成分是氢氧化钠，蒸煮用。白泥：苛化反应后生成的沉淀，主要成分是碳酸钙。,造纸工艺中以下介质具有化学特性复杂性：,行业应用,电磁流量计在造纸行业的应用,电磁流量计传感器无阻流件不易

29、堵塞、耐腐蚀、精度高，维护量小，几乎在每个工段都有大量应用。主要被测介质：各类纸浆，含有NaOH的各种工艺料液（白液、黑液、绿液），漂白液，各类添加剂等。也有无奈的地方，对生产工艺中大量的蒸气测量，电磁流量计无能为力。,行业应用,造纸工艺中流量测量特点和注意点,行业中普遍使用PTFE 衬里口径范围主要在DN10DN300之间生产过程中浆液的摩擦噪声条件限制，安装不规范直管段和仪表操作困难；水，纸浆，黑液，脱墨剂和各类添加剂有不同的化学特性 电极：Ti，Ta，Pt，合适的才是最好的。 衬里：橡胶，PTFE，Novolak，陶瓷，取决于介质和工艺。高温影响，打磨后浆料的温度可能达到80，黑液有130 200,行业应用,有难度,包装纸纸浆，浓度高，会产生摩擦噪音!普通电磁流量计无法稳定工作。,没问题，有Transmag2，抗浆液摩擦噪音有非常好的效果!不用担心纸浆的浓度。,行业应用,给排水行业,最多的大口径仪表应用行业。30万吨的水厂，就可以用流量计3040台，销售额过百万！,行业应用,？,？,SSCL 西门子传感器和通讯有限公司,？,？,SSCL 西门子传感器和通讯有限公司,感谢各位,