SITRANS FM MAG电磁流量计一体式安装指导

SITRANS FM 电磁流量计是西门子流量仪表中使用最普遍的产品，可以采用一体式安装和分体式安装，并且变送器也有非常多的种类，本指导只是阐述MAG5000/6000 IP67变送器和MAG1100/MAG1100F/MAG3100/MAG5100传感器一体式安装时需要注意的要点。由于电磁流量计的安装环节非常重要，如果安装不规范、不正确，就会造成流量计不工作或测量不稳定等现象。

1工作原理
电磁流量计是基于法拉利电磁感应定律工作的：

UM= 测量信号电压，两个检测电极之间的电压，垂直于磁场和流向。
B= 磁场强度，垂直于流向。
v= 介质流速
d= 测量管内径
K= 比例系数或传感器常数

图1 工作原理图

从上面的公式可以看出，测量信号电压UM和液体的流速v是成正比的，对于特定的传感器来说其它参数都是常数，就可以计算出流量值。

2 安装

2.1 位置选择及其它注意事项
选择好的安装位置是保证电磁流量计稳定、长期、可靠测量的前提条件，所以在安装之前一定要考虑什么样的位置是最适合的，下面就从几个方面做一说明。

2.1.1 避免振动
存在强烈振动的场合，不要采用一体式安装，建议采用分体式安装。

图2

2.1.2保证满管
测量管线内必须保证满管，所以不能安装在管线系统的高点；不能安装在垂直管线流向自上而下，后端开放排空的地方。管道内会有半管状态时，需要装在U型管的低点处。

图3 保证管线满管

图4 避免自上而下的开放排空

图5 避免管线高点

图6 装于U形管低点

2.1.3垂直管道安装
在垂直管道安装时，推荐流向自下向上，使液体中含气对测量的影响最小。当测量研磨性流体或含有固体颗粒的流体时推荐使用垂直安装，减少磨损和沉积。

图7 垂直安装

2.1.4水平管道安装
当水平管道安装时，应该遵循图8中上边图示的要求，不要装成图8中下边图示的样子，假如装成下边图示的方向，处于管道顶部的测量电极会受到流体含气的影响，处于管道底部的电极会受到泥沙或其它沉积物的影响。

图8 水平安装

2.1.5前后直管段要求
为了保证电磁流量计的测量精度，需要考虑流量计满足一定的前后直管段，最终确保经过流量计的液体流态稳定。

图 9 直管段要求

流量计的轴线中心相对管道法兰和垫片居中对于获得最好的精度也是非常重要的。

2.1.6真空的影响
电磁流量计要避免安装在存在真空的测量管线上，真空会造成某些内衬的损坏，特别是PTFE内衬。

图10 避免真空

2.1.6缩径安装
电磁流量计允许安装在前后有缩径的管道上，但要满足图11的要求。

图11 缩径安装

2.2 接线

2.2.1 同电位线连接
为了保证电磁流量计能够正常的工作， 流体的电势要始终和电磁流量计传感器的电势相等。由于电磁流量计传感器的结构和管道材质的不同，实现等电位的方式也有所不同。
对于MAG3100橡胶内衬和MAG5100W已经内置了接地电极，所以不需要额外的等电位连接如图12。

图12 内置接地电极传感器

对于没有内置接地电极的传感器如MAG1100和MAG3100 (PTFE和PFA内衬)，安装于导电的金属管道上时，需要把传感器法兰和管道配对法兰用导线连接起来如图13。

图13 通过连接法兰实现等电位

对于没有内置接地电极的传感器如MAG1100和MAG3100 (PTFE和PFA内衬)，安装于不导电的非金属管道上时，通过安装接地环实现等电位如图14。

图14 安装接地环

对于MAG1100F传感器，是通过金属的过程连接实现等电位的。

2.2.1 励磁和信号线连接
电磁流量计工作需要建立磁场，磁场的建立是通过变送器给传感器内部的励磁线圈提供励磁电压。对于一体式安装的电磁流量计，变送器和传感器是分开供货到现场的，并没有组装到一起。所以在安装的时候就要注意变送器和传感器之间的接线问题。打开电磁流量计的传感器接线盒的保护盖，内部的布置情况如图15所示。

图15 传感器接线盒内部布置图

传感器和变送器之间连接的时候需要一块接线板，由于接线板有交流供电和直流供电的区别，另外由于技术升级改造，即使相同供电的接线板也有小的改动，如图16，图17，图18就是三款不同版本的交流供电接线板。图18是最新款交流供电接线板，在电源端子外面增加了黑色的保护罩。

图 16接线板1

图17 接线板2

图18 接线板3

一体式安装电磁流量计时，图15中的两个黑色连接头需要接到接线板的相应端子上来，否则相当于传感器和变送器部分根本就没有连接。这是初次使用一体式安装电磁流量计的用户经常犯的错误。注意两个黑色有端子号标识的连接头，只要和接线板的对应端子连接就可以了。图19是连接好的接线板。

图19接好线的接线板

2.2.2 SENSORPROM安装注意事项
SENSORPROM 如图15中所示的位置，是记录了传感器重要身份信息的存储器，当仪表正常工作启动的时候，变送器会把SENSORPROM 中的数据自动读上来，包括传感器口径，校验系数和励磁频率等信息，流量的测量都是基于SENSORPROM中的数据的，假如SENSORPROM安装不当，仪表启动时不能读到传感器数据，流量测量就会不正常，并且在变送器相应的【传感器特性】菜单中提示SENSORPROM 没有安装。图20，图21，图22是SENSORPROM三个方向的视图。其中要注意图21中的两个长度不等的槽和接线盒中的铁板宽度是对应的，防止方向插反。另外安装时请注意SENSORPROM插入的高度，保证和接线板连接正常如图23。
注意SENSORPROM是和传感器一一对应的，千万不要使用在不配套的传感器上，图20上面的序列号7ME651 081301T434和传感器接线盒外边铭牌上的序列号是相同的。假如SENSORPROM 丢失或损坏可以凭借这个订货号到西门子工厂重新订制一个新的SENSORPROM。

图20正面

图21 背面

图22 底面

图23 SENSORPROM 插于接线板插座

2.3 参数设置
这里不详细地描述如何设置参数，请参考相应的产品使用手册。
请注意模拟量输出在菜单中出厂默认值是关闭的。假如实际使用中需要电流输出，并且已经正常连接了电流输出回路，请记住到【模拟输出】菜单把参数设置为打开，并做其他后续的设置。假如参数设置为打开，但是端子没有接线或回路为开路，会有报错信息提示，错误代码“P42”。
当使用模拟量输出时，请注意上位系统中设置的量程要和仪表的量程设置一致。仪表中的量程设置在【基本设置】菜单中的Qmax。注意这个参数不会影响任何测量功能，只是对应最大电流20mA输出时的流量。

关键词
电磁流量计, 一体式安装 ,励磁, SENSORPROM

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