电磁流量计技术协议1

金湖立创自控设备有限公司电磁流量计使用说明书电磁流量计描述电磁流量计适用于测量几乎所有电传导液体，以及泥、浆糊和泥浆的流量测量。

前提是被测介质至少要有某个最小电导率。

温度、压力、粘度和密度对测量结果没有影响。

只要选择适当的管道衬里材料与电极材料，也可以用来测量腐蚀性介质。

介质中的固体颗粒不会影响测量结果。

流量传感器与智能转换器整体地或者分离地组成一个完整的流量计。

应用电磁流量计主要应用在以下领域：●清水、污水●电力生产和分配●化工和工业制药●食品工业特点流量的测量是应用电磁原理在水的密闭回路中完成的，与超声波式相比，精度更高。

重要属性如下：●无活动部件，不存在磨损●流程的测量范围是1：100●无澄清段或流量加强装置●应用于测量各种导电液体的流速●测量结果不受温度、压力、粘度和密度等物理特性影响●强耐腐蚀，耐磨损能力●可测量正向/反向流量●大液晶屏，人性化操作介面，使用简单●持久EEPROM，用于掉电时保存配置参数与测量资料●支持MODBUS/HART通信协议●宽工作电压范围●自我诊断工作原理电磁式流量计的流量测量原理基于法拉第电磁感应定律：当导电液体流过围在磁场中的测量管时，在与流向和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速成正比的感应电动势。

流量计由传感器和转换器二部分组成。

转换器传输励磁电流到传感器内部的线圈，从而在传感器测量管内产生磁场，然后流过测量管的导电液体因切割磁力线而产生感应电动势，而固定在测量管管壁二侧的电极接收并通过信号电缆将该感应电动势传输给转换器，转换器将信号进行滤波、放大、运算、变换后，得出被测介质的流量值。

最后，转换器输出与流量测量值成正比的标准电流信号或频率信号。

技术规格显示多达8位元液晶显示，实时时钟显示各种流量资料，可选m3或L显示单位结构嵌入式类型设计，一体或分体式类型测量介质液体或固液二相流体，电导率>0.5μs/cm2测量范围0.05m/s～12m/s测量精度在0.1m/s～10m/s范围之间精度为0.5%口径（mm）6mm~2000 mm公称压力PN6，PN10，PN16，PN25,PN40，PN63，PN100，PN160，PN250,PN420等可选输出信号4~20mA或频率通信RS485，支持MODBUS通信协议（非标配）、支持HART通信协议（可选）连接口径DN6~DN2000为法兰连接连接标准适用于各种管道法兰标准（例如：BS EN1092-1）产品标准精度要求符合EN1434-1：2003标准CE认证根据LVD 2006/95/EC，及EMC 2004/108/ECEN 61326-1：2006辐射标准(申明符合BS EN50081-1)EN 61326-1：2006抗干扰性标准(申明符合BS EN50082-1)EN 61010-1：2001，安全–第一部份：一般要求防护等级一体式时为IP65，分体式时为IP67或IP68（可选）供电电源AC86～220V或者DC24V（可选）环境温度5~55℃环境湿度<85 % r.h (非冷凝)电磁式流量传感器传感器的外壳是碳钢焊接的，只有电极和衬里与介质接触。

电磁流量计使用说明书武汉磐宇科技发展有限公司1产品用途与适用范围1.1特点：■频率可编程低频矩形波励磁，提高了流量测量的稳定性，功率损耗低；■采用新型含有FLASH存贮器的16位超低功耗微处理器，集成度高，运算速度快，计算精度高。

■全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠；■超低EMI开关电源，适用电源电压变化范围大，效率高，温升小。

EMC性能好；■中英文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂；■高清晰度背光宽温型LCD显示；■能进行双向流量测量、双向总量累计。

具有量程自动切换功能，更有效地提高了模拟电流和频率输出的测量精度，特别适用于昼夜流量范围变化大并需要发出控制信号的场合。

流量测量范围度可达1500:1。

■内部有三个积算器，分别记录和显示正向累计量、反向累计量及累计差值积算量，方便于流体计量和贸易交接。

■提供隔离或非隔离RS485/RS232C数字通讯接口，并支持MODBUS、PROFIBUS-DP及HART等现场总线通讯方式；■采用恒流源流体电阻测量，可以在长线传输的情况下，准确测量电极信号内阻。

不仅可用来判别传感器内流体是否空管，而且能够判别电极被污染、覆盖等异常现象，为用户提供清洗电极等故障处理信息；■使用智能化判断，不采用测量修正设置，空管报警与电极检测应用更加便捷。

■先进的“粗大误差处理”技术，能够切除浆液等流体测量尖状干扰，减小输出跳动，保持高精度测量并使输出更加稳定；■具有流体密度设置，可以显示质量流量；■恒流励磁电流范围大，可与不同制造商、不同类型的电磁流量传感器配套使用；■具有积算器远程清零的控制功能，具有开启与停止累计的接点信号输入，适于总量检验和批量处理应用；■具有自检与自诊断功能；■采用先进的非易失性存贮器，电路可靠性更高，有效地保护设置和测量参数；■仪表可选配不掉电时钟及存储器，用于记录掉电时间、上电时间及掉电时刻的流量。

■仪表带有可选小时记录功能，可保存30天以上历史的流量和电极电阻测量值。

北京铁强科技发展有限公司电磁流量计使用说明型号：TQ-EMF→注重仪器仪表事业的繁荣与发展←工作原理工作原理基于法拉第电磁感应定律。

即当导电液体渡过电磁流量计时，导体中会产生感应电动势，其感应电动势与导电液体流速、磁感应强度、导体宽度（流量计内径）成正比。

该感应电动势由流量计管壁上的一对电极检测到，通过运算就可以得到流量。

感应电动势议程为：E=D·V·B其中：E：感应电动势 D：测量管内径 V：流速 B：磁感应强度为了获得满意的测量精度，必须满足以下条件：(一)被测液体必须具有导电性；(二)液体必须充满管道；(三)液体成分必须均匀；(四)如果液体导磁，流量计磁场将改变，必须对流量计进行修正。

1北京铁强科技发展有限公司2口径10-3200口径10-3200励磁方式 双向恒流方波励磁 励磁方式 双向恒流方波励磁 安装形式 一体型 安装形式 分体型 衬里 氯丁橡胶，PTFE衬里 氯丁橡胶，PTFE电极材料316L ，HC ，HB ，钛，钽，铂铱电极材料SVS316L ，HC ，HB ，钛，钽，铂铱接地 内置接地电极 接地 内置接地电极 介质 导电性液体 介质 导电性液体 精确度等级 0.2, 0.5, 1.0 精确度等级 0.2, 0.5, 1.0 介质电导率 >5μS/cm 介质电导率 >5μS/cm 防爆等级ExdIICT6防爆等级 ExdIICT6 管道连接法兰 GB9119-2000或GB9115-2000管道连接法兰GB9119-2000 或GB9115-2000 管道连接 法兰连接管道连接 法兰连接介质温度氯丁橡胶：-10℃～+60℃; PTPE:-10℃～+120℃介质温度氯丁橡胶：-10℃～+60℃; PTPE:-10℃～+120℃额定压力 4 MPa,1.6 MPa, 1.0 MPa 额定压力 4 MPa,1.6 MPa, 1.0 MPa 防护类别 IP65，IP68防护类别 IP65，IP68输出信号4-20mA 电流，脉冲，上下限报警输出信号4-20mA 电流，脉冲，上下限报警电缆接口 G1/2内螺纹 电缆接口 G1/2内螺纹 通讯 RS485通讯协议通讯 RS485通讯协议显示器显示瞬时流量，百分比，流速，正反向累积流量和总累积量显示器显示瞬时流量，百分比，流速，正反向累积流量和总累积量电源 220V AC ，24V DC 电源 220V AC ，24V DC 使用类型 一般型，防水型 使用类型 一般型，防水型 *高压定做*高压定做特点：● 提高了流量测量的稳定性 ● 快速响应和高稳定性，甚至对于高浓度浆和低电导率液体也如此→注重仪器仪表事业的繁荣与发展←●高可靠性电极结构●通径从10mm到3200mm●交、直流电源均可使用●多功能智能转换器●断电时，EEPROM可保护设定参数和累积值●高清晰度LCD背光显示技术指标电磁流量转换器部件技术指标输入信号：来自检测器的与流量成正比的信号输出信号：4-20mA DC(负载电阴0-750)通过参数设定选择肪冲/报警输出脉冲输出/报警输出：（额定值：30VDC，200mA）通信信号（选择功能）电脑通信信号（叠加在4-20mA DC信号上）负载电阴：205-600（包括电缆电阻）负载电容：最大0.22μF负载电感：最大3.3mH电缆线间距：≥15cm（以避免平行布线）接收仪表的输入的阴抗：≥10K（在2.4Hz时）最大电缆长度：2Km（使用“CEV”电缆时）量程范围设定功能：●通过设定体积单位，流量值和流量计通径来设定体积流量●体积单位：m³●速度单位：m/s●流量计通径：mm●瞬时流量显示功能：显示流量单位显示，也显示量程百分比●累积流量显示功能：可以显示正、反向累积值和总累积值●脉冲输出功能：通过设定一个脉冲系数就可以输出代表任何流量单位所表示的脉冲量●脉冲宽度：占空比50%或固定脉冲宽度供用户选择●输出速率：10-400（脉冲数/秒）（只有在选择脉冲输出方式时使用）3北京铁强科技发展有限公司●失电数据保护：由EEPROM贮存数据，无需备用电池●正、反流量测量功能：在正、反流向测量模式中，可以测量反向流量●上限报警：流量大于上限设定值●下限报警：流量小于下限设定值●阴尼功能：可设定范围从0.2秒-100秒（63%响应时间）正常工作条件：环境温度：-20～60℃电源电压的额定值：220VAC型：100V～240V ACDC型：24V DC安装和结构：安装：分离型：转换器，50mm管道或平面安装组合型：与传感器装成一体导线连接口：ISO M20×1.5内螺纹接线端子：M3螺钉壳体材料：铝合金结构：一般型：防护等级IP65防水型：（IP68）如何正确选型：流量计的选型是仪表应用中非常重要的工作，据有关资料表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型和错误的安装而造成的，请特别注意。

如何在智能电磁流量计中设计应用HART协议摘要：HART，即Highway Addressable Remote Transducer，是可寻址远程传感器高速公路的简称，其特点是在不干扰4～20mA模拟信号的同时允许双向数字通讯。

本文从两方面讨论基于HART协议智能电磁流量计具体实现的技术问题，一是要解决硬件电路的设计问题，二是要讨论实现HART协议命令集编程及上位机软件的实现。

关键词：远程传感器HART协议一、前言符合HART协议的智能电磁流量计不仅可以实现各种流量的检测和就地显示，还可以通过上位计进行远程设定，改变流量计的零点、量程，以及完成自诊断等功能，因此在流量计的使用和维护中更加方便。

二、HART协议简介HART协议遵循ISO制订的OSI开放式系统互连参考模型，采用了OSI模型的第一层、第二层和第七层，即物理层、数据链路层和应用层。

1.物理层规范HART协议采用美国电话通讯系统Bell202频移键控（FSK）标准，在4～20mA的模拟±0.5mA的正弦波，波特率是1200bps.因为所叠加的正弦信号平均值为0，而且相位连续频移键控技术要求在波特率为1200Hz的数据位1和0的边界的相位角是连续的，所以数字通讯信号不会影响4～20mA的模拟信号。

2.数据链路层规范这一部分协议规定了HART帧的格式，实现建立、维护、数据链路通讯功能，HART协议根据冗余检错码信息，通过差错检测机制和采用自动重发请求协议（ARQ），实现通讯数据无差错传送。

与协议相关的数据传输是以帧的形式实现的。

帧是用户控制和寻址信息对用户数据的封装，只有帧中的字节记数结束且经过了差错检验接收正确无误或是物理层通知信号传输终止（如检测不到载波）之后才可以进行帧的识别。

在数据链路层中的HART协议是一种“主/从”协议。

在从设备的应答消息中除了已被接收的确认命令，许多消息中还包含了主设备询问的数据。

HART协议允许系统中同时有两个主设备运行，一个基本主设备，一个副主设备。