物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中液體流量監(jiān)測(cè)的節(jié)能方案_電磁流量計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用電磁流量計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用電磁流量計(jì)的原因可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1、高精度測(cè)量能力

電磁流量計(jì)利用法拉第電磁感應(yīng)原理測(cè)量導(dǎo)電液體的流量，其測(cè)量精度較高，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)精確數(shù)據(jù)的需求。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，精確的數(shù)據(jù)是決策和優(yōu)化的基礎(chǔ)，電磁流量計(jì)提供的高精度流量數(shù)據(jù)有助于提升系統(tǒng)的整體性能和效率。

2、非侵入性測(cè)量

電磁流量計(jì)不需要直接接觸測(cè)量介質(zhì)，因此不會(huì)對(duì)流體造成阻力或污染。這種非侵入性的測(cè)量方式不僅保護(hù)了測(cè)量介質(zhì)，還減少了維護(hù)成本和復(fù)雜性，提高了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制能力

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，電磁流量計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取電磁流量計(jì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。這種能力使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的問題，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和故障處理能力。

4、智能化與自動(dòng)化

電磁流量計(jì)在新一代智能制造中積極探索人工智能和大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過結(jié)合人工智能算法和大數(shù)據(jù)分析，電磁流量計(jì)可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的流量預(yù)測(cè)和異常檢測(cè)，幫助企業(yè)更好地進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃和故障診斷。這種智能化和自動(dòng)化的能力提升了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體智能化水平，降低了人工干預(yù)的需求和成本。

5、高效的數(shù)據(jù)處理能力

電磁流量計(jì)通過先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理能力，能夠提供更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的處理和分析后，可以為企業(yè)的決策提供支持，幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。

6、廣泛的適用范圍

電磁流量計(jì)適用于多種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，包括酸堿溶液、水、污水等。這種廣泛的適用范圍使得電磁流量計(jì)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，如工業(yè)生產(chǎn)、污水處理、環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

7、具體應(yīng)用場(chǎng)景

環(huán)境監(jiān)測(cè)與水處理：電磁流量計(jì)可以用于河流、湖泊、水庫、排污口等各種場(chǎng)所的流量監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水體質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。在污水處理廠中，電磁流量計(jì)被用來監(jiān)測(cè)污水的流量，根據(jù)實(shí)際流量調(diào)整處理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

化工與石油化工：在化工和石油化工行業(yè)中，電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿等導(dǎo)電流體介質(zhì)的流量測(cè)量。它可用于石油、天然氣、化工原料等液體的流量測(cè)量和控制，確保生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

食品與飲料：在食品和飲料行業(yè)中，電磁流量計(jì)用于精確測(cè)量和控制食品生產(chǎn)過程中的流量，如牛奶、果汁、啤酒等液體的流量控制。這對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、口感以及控制生產(chǎn)成本至關(guān)重要。

制藥行業(yè)：電磁流量計(jì)可用于制藥過程中的流量監(jiān)測(cè)和控制，如藥液輸送、溶液配制等，確保藥品生產(chǎn)的準(zhǔn)確性和安全性。

鋼鐵與電力行業(yè)：在鋼鐵生產(chǎn)過程中，電磁流量計(jì)用于冷卻水、冷卻劑等的流量監(jiān)測(cè)；而在電力行業(yè)中，它則用于電力站的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的流量監(jiān)測(cè)和控制。

礦業(yè)與環(huán)保：電磁流量計(jì)在礦業(yè)中用于礦山中的流體輸送和流量監(jiān)測(cè)，如礦漿、礦石漿等；在環(huán)保領(lǐng)域，它可用于廢水處理、煙氣排放等環(huán)保設(shè)備中的流量監(jiān)測(cè)和控制。

農(nóng)業(yè)與灌溉：在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，電磁流量計(jì)可用于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中的流量監(jiān)測(cè)和控制，如農(nóng)田灌溉、水肥一體化等，幫助實(shí)現(xiàn)精確灌溉，提高作物產(chǎn)量。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用電磁流量計(jì)的原因主要包括高精度測(cè)量能力、廣泛的適用范圍、非侵入性測(cè)量、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制能力、智能化與自動(dòng)化以及高效的數(shù)據(jù)處理能力等方面。這些優(yōu)勢(shì)使得電磁流量計(jì)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中具有重要的地位和作用。

本文會(huì)再為大家詳解流量計(jì)家族中的一員——電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)的定義

電磁流量計(jì)（Eletromagnetic Flowmeters，簡(jiǎn)稱EMF）是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測(cè)量?jī)x表。電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，用來測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，電磁流量計(jì)目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)過程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；電磁流量計(jì)各種漿液流量測(cè)量，形成了獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域。

電磁流量計(jì)的原理

電磁流量計(jì)采用法拉第電磁感應(yīng)定律，該定律指出，在磁場(chǎng)中移動(dòng)的導(dǎo)體將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。液體可看作導(dǎo)體，磁場(chǎng)由流管外的通電線圈產(chǎn)生。感應(yīng)電壓幅度直接與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度和導(dǎo)體類型、流管直徑以及磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比，如下圖所示：

法拉第定律在數(shù)學(xué)上可以表示為：E = kBLV

其中：

V表示導(dǎo)電流體的運(yùn)動(dòng)速度；

B表示磁場(chǎng)強(qiáng)度；

L表示拾取電極之間的間距；

E表示電極兩端測(cè)得的電壓；

k為常數(shù)。

B、L和k可以是固定值，也可以進(jìn)行校準(zhǔn)，從而等式簡(jiǎn)化為：E ∝ V。

電磁流量計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

一款好的電磁流量計(jì)，具有較高的測(cè)量準(zhǔn)確度，穩(wěn)定的產(chǎn)品性能，目前電磁流量計(jì)的準(zhǔn)確一般為0.3級(jí)、0.5級(jí)，而部分小口徑產(chǎn)品可以做到0.2級(jí)。由于其測(cè)量原理的特殊性，需要測(cè)量介質(zhì)具有一定的電導(dǎo)率（一般大于5us/cm），同時(shí)測(cè)量始動(dòng)流速也有一定的要求（一般大于0.5m/s）。

電磁流量計(jì)的與其他流量計(jì)比較

這些設(shè)備可用于酸性、堿性和離子液體——這些液體的電導(dǎo)率范圍為 10 S/m至 10–6 S/m，并且可以是干凈、骯臟、腐蝕性、侵蝕性或粘性的液體或漿體，但不適用于碳?xì)浠衔锘驓怏w流量測(cè)量。它們能夠針對(duì)直徑小至大約 0.125 英寸、最大容量為 10 立方英尺的低流速和高流速提供相對(duì)較高的系統(tǒng)精度(0.2%)，并且哪怕在更低的流速下也能保持讀數(shù)的可重復(fù)性。它們可以測(cè)量雙向流量，即上游或下游。下表比較了幾種常見的流量計(jì)技術(shù)：

電磁流量計(jì)的選型參數(shù)

電磁流量計(jì)的選型參數(shù)主要涵蓋以下幾個(gè)方面：

量程：根據(jù)實(shí)際使用情況和流體性質(zhì)來選擇合適的范圍，確保流量計(jì)的測(cè)量范圍能夠覆蓋所需測(cè)量的液體流量的最大值和最小值。

口徑：通常選用與管道系統(tǒng)相同的口徑。如果管道系統(tǒng)尚待設(shè)計(jì)，則可根據(jù)流量范圍和流速來選擇口徑。對(duì)于電磁流量計(jì)，流速以2~4m/s較為適宜。在特殊情況下，如液體中帶有固體顆粒，考慮到磨損的情況，可選擇常用流速≤3m/s。

電極和襯里材料：根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)（如導(dǎo)電性和腐蝕性）來選擇合適的電極和襯里材料。對(duì)于導(dǎo)電性較弱的介質(zhì)，可能需要采用特殊技術(shù)來提高導(dǎo)電性，而對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，需要選擇耐腐蝕的電極和襯里材料。

溫度范圍：根據(jù)流體的溫度來選擇合適的溫度范圍。電磁流量計(jì)的工作溫度取決于所用的襯里材料，一般為5~70℃。如果流體的溫度超出這個(gè)范圍，需要選擇具有特殊襯里材料的電磁流量計(jì)。

壓力和密度：電磁流量計(jì)能測(cè)量的流體壓力與溫度是有一定限制的。選用時(shí)，使用壓力必須低于該流量計(jì)規(guī)定的工作壓力。同時(shí)，電磁流量計(jì)通常需要輸入流體的密度參數(shù)，以便進(jìn)行更準(zhǔn)確的流量計(jì)算。

阻尼時(shí)間和儀表系數(shù)：阻尼時(shí)間用于調(diào)節(jié)電磁流量計(jì)的反應(yīng)速度，使其能夠更準(zhǔn)確地測(cè)量流量的變化。儀表系數(shù)則根據(jù)流量計(jì)的型號(hào)和規(guī)格來確定，并可能需要根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行調(diào)整。

輸出頻率和電流輸出模式：根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的輸出方式，并確保與其他設(shè)備的接口兼容。

零點(diǎn)校準(zhǔn)和校準(zhǔn)曲線：電磁流量計(jì)在使用過程中可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如零偏誤差。為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，通常需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)和校準(zhǔn)曲線的設(shè)置。

維護(hù)和保養(yǎng)：在選型時(shí)還需考慮電磁流量計(jì)的維護(hù)和保養(yǎng)情況，包括更換部件的頻率、清潔和校準(zhǔn)的簡(jiǎn)便性等。

電磁流量計(jì)的分類

目前市場(chǎng)的電磁流量計(jì)可以分為一體式，插入式，分體式，可以滿足各種環(huán)境，而且可以定制，精度比之前的顯著提高。插入式電磁流量計(jì)精度更高，可以達(dá)到0.1%。

電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

(1)丈量通道是段光滑直管，不會(huì)阻塞，適用于丈量含固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、泥漿、污水等。

(2)不產(chǎn)生流量檢測(cè)所造成的壓力損失，節(jié)能效果好。

(3)所測(cè)得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響。

(4)流量范圍大，口徑范圍寬。

(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。

缺點(diǎn)：

(1)不能丈量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品。

(2)不能丈量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體。

(3)不能用于較高溫度。

(4)需要滿管測(cè)量。

電磁流量計(jì)的廠商

電磁流量計(jì)廠商眾多，以下是一些知名的電磁流量計(jì)制造商：

KROHNE科?。鹤鳛殡姶帕髁坑?jì)領(lǐng)域的知名品牌，科隆提供了多種型號(hào)的電磁流量計(jì)，適用于各種流體流量測(cè)量場(chǎng)景。

E+H：E+H也是電磁流量計(jì)領(lǐng)域的重要廠商，其產(chǎn)品質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。

YOKOGAWA：橫河電機(jī)是一家全球性的測(cè)量、控制和信息技術(shù)解決方案提供商，其電磁流量計(jì)產(chǎn)品在市場(chǎng)上有著良好的口碑。

EMERSON艾默生：艾默生是一家多元化的全球制造商，其電磁流量計(jì)產(chǎn)品以其高精度和可靠性而受到用戶的青睞。

SIEMENS西門子：西門子作為全球領(lǐng)先的電氣和電子解決方案提供商，其電磁流量計(jì)產(chǎn)品在工業(yè)應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用。

此外，中國(guó)的一些廠商如美控、科爾、華控興業(yè)，奧松電子等也在電磁流量計(jì)領(lǐng)域有著不俗的表現(xiàn)。這些廠商提供了豐富的電磁流量計(jì)產(chǎn)品，滿足了不同用戶的需求。

供應(yīng)商A：廣州奧松電子

http://www.aosong.com/

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊(cè)

http://www.aosong.com/productslist-3.html

（2）主推型號(hào)1：AGLX1

對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

參數(shù)規(guī)格

公稱通徑 DN3-DN3000

測(cè)量范圍 0~9999m3/H

供電電壓 24V、220V、鋰電供電可選

工作溫度 -40℃~+120℃

工作壓力 1.6Mpa、4Mpa、16Mpa

精度等級(jí) 0.5級(jí)

電極材質(zhì) 316L、哈氏合金、鉭電極等

襯里材質(zhì) 橡膠、PO、PTFE、PFA等

輸出信號(hào) 4~20mA、485協(xié)議、HART協(xié)議

適用介質(zhì) 各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體，冷凝水

應(yīng)用場(chǎng)景

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

奧感電磁流量轉(zhuǎn)換器中文說明書.pdf

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審核編輯 黃宇