罗斯蒙特 8705 型传感器与 8732 型变送器

安装与维护

一、工作原理

电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生

恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。

电磁流量计简单说是由流量传感器变送器组成的。

流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律，即导体通过磁场，切割电磁线，产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的，分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。现在大多流量传感器采用低频方波励磁。

变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、

D/A电路、变送电路等组成。

二、特点

1、管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。

2、测量结果与流速分布、流体压力、温度、密度、粘度等物理参数无关。

3.、在现场可以根据用户实际需要在线修改量程。

三、安装要求

1、安装场所的选择

为了使电磁流量计工作稳定可靠，在选择安装地点时应注意以下几方面的要求：

1.1尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备(大电机、大变压器等)，以免

磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。

1.2应尽量安装在干燥通风之处，避免日晒雨淋，环境温度应在-20～＋60℃，相对湿度小于85%。

1.3流量计周围应有充裕的空间，便于安装和维护。

2、安装建议

电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性，如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内(如：弯头、切向限流或上游有半开的截止阀)则与测量无关。如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度，这时则应采取一些措施以稳定流速分布：

a. 增加前后直管段的长度；

b. 采用一个流量稳定器；

c. 减少测量点的截面。

4.1水平和垂直安装

传感器可以水平和垂直安装，但是应该确保避免沉积物和气泡对测量电极的影响，电极轴向保持水平为好。垂直安装时，流体应自下而上流动。

4.2传感器不能安装在管道的最高位置，这个位置容易积聚气泡。

4.3确保满管安装

确保流量传感器在测量时，管道中充满被测流体，不能出现非满管状态。

如管道存在非满管或是出口有放空状态，传感器应安装在一根虹吸管上。

4.4弯管、阀门和泵之间的安装

为保证测量的稳定性，应在传感器的前后设置直管段，其长度由下图给出。如做不到则应采用稳流器或减小测量点的截面积。

4.5传感器不能安装在泵的进水口

为避免负压，传感器不能安装在泵的进水口，而应安装在泵的出水口。

4.6传感器的进口直管段和出口直管段

比较理想的安装地点应选择测量点前后有足够的直管段。进口直管段应≥5D，出口直管段≥3D(D为传感器公称口径)。

插入式进口直管段应≥ 20 D ，出口直管段≥7D(D为传感器公称口径)。

4.7管道出口为放空时的安装

当出口为放空状态时，传感器不应安装在管道放空之处，应安装在较低处。

传感器安装在管道下方处时，应保证传感器内被液体充满，不能出现空管状态。

4.8串联安装和平行安装

如果有几个传感器需要按顺序串联在同一管道上，每个传感器之间的距离至少应为2个传感器的长度。

如果两个以上的传感器彼此并行安装，传感器的距离必须大于1m。

四、罗斯蒙特8705传感器的安装

4.1、传感器搬运

小心搬运所有部件以防损坏。如有可能，就用初始装运箱将系统运送至安装地。以 PTFE 作衬里的传感器是配有端盖一同运输的，可以防止机械损坏及正常松驰形变。请仅在安装前拆除端盖。

法兰式 6-36 英寸传感器的每个法兰上配有一个吊耳。吊耳使传感器在被运输及下调到安装场地时更容易搬运。

法兰式 1/2-4 传感器没有吊耳。它们必须在外壳的每一侧由一根吊索支撑。

图 5-1 展示了为搬运和安装而正确支撑的传感器。注意胶合板尾端件仍处于适

当的位置，用以在运输期间保护传感器衬里。

图 5-1.罗斯蒙特 8705 型传感器搬运支架

4.2、传感器安装

传感器的物理安装与安装典型管段相似。需要传统工具、设备以及附件（螺栓、垫圈和接地硬件）。

4.3、上游/ 下游管道

要确保大幅度变化过程条件下的规格精度，则安装传感器时在电极面上游留有至少五倍管径的直管段，在电极面下游留有两倍管径的直管段（见图 5-2）。

图5-2.上游和下游直管径数

4.4、传感器方向

传感器应安装在能确保在运行期间保持满管的位置上。图5-3、5-4 和 5-5 展示了最常见安装的适当的传感器定位。以下定位确保了电极处于可最大程度减少夹气影响的最佳平面中。

垂直安装允许向上的过程流量体流向，通常优先采用。向上的流向使截面保持满管，不受流量影响。电极面的定位在垂直安装中不重要。如5-3 和5-4 所述，避免流体从上往下流，因为这会造成仪表的背压不够，从而不能保证流体一直充满流量管。

可以降低表前直管道的长度在 0~5 D，仪表的性能差异最大不会超过流速的0.5%，而且保持有较高的重复性。

图5-3.传感器垂直定位

图5-4.倾斜定位

水平安装应限制为低管段，以保证满管。将水平安装中的电极面定位到与水平面成 45 度角的范围内。与水平面所成的角度大于 45 度会将电极置于传感器顶部或接近其顶部的位置，从而使传感器顶部更容易被空气或夹带气体隔离起来。

图5-5.传感器水平定位

4.5、流量方向

安装传感器时应确认传感器标签上的流向箭头的 FORWARD （前向）端指向流体流经流量管的方向（见图 5-7）。

图5-7.流量方向

4.6、安装（法兰式传感器）

以下章节应作为安装法兰式罗斯蒙特 8705 型和罗斯蒙特 8707 型大信号传感器的指南。

垫圈

传感器需要在与相邻设备或管道的每个连接处装一个垫圈。所选择的垫圈材料必须与过程流质及操作条件相适合。金属或弹簧垫圈会损坏衬里。如果垫圈将频繁拆除，则要保护衬里末端。所有其他的应用（包括带衬里保护器或接地电极的传感器）仅需要在每个终端连接处安装一个垫圈，如图 5-8 所示。如果使用接地环，接地环每一侧都需要安装一个垫圈，如图 5-9 所示。

图5-8.垫圈位置

图5-9.垫圈位置与非连接接地环

4.7、法兰螺栓

按图 5-10 所示的递增顺序拧紧法兰螺栓。

注释

每次不要只拧一侧的螺栓。同时拧紧每一侧的螺栓。例：

1. 贴近左侧

2. 贴近右侧

3. 拧紧左侧

4. 拧紧右侧

不要贴近并拧紧上游端后再贴近并拧紧下游端。拧紧螺栓时没有交替上游和下游法兰可能导致衬里损坏。

拧紧法兰螺栓后，一定要检查法兰处是否存在泄漏情况。不正确的法兰螺栓拧紧方式可能会导致严重的损坏。所有传感器在初次拧紧法兰螺栓的24 小时后，需要再次拧紧。

图5-10.法兰螺栓扭矩顺序

4.8、传感器的接地措施

传感器产生的流量信号非常小，在满量程时也只有几个毫伏，所以传感器接地应良好。电磁流量计的接地要求有两个方面：

4.8.1从电磁流量计的工作原理和流量感应信号电流的回路来分析,传感器和转换器的接地端必须与被测介质同电位。

4.8.2接地。以大地为零电位，减少外界干扰。一般情况下,工艺管道都是金属管，本身都是接地的,这点要求很容易满足。但是在外界电磁场干扰较大的情况下,电磁流量计应另行设置接地装置，接地线采用截面大于5mm2的多股铜线,传感器的接地线绝不能接在电机或其它设备的公共地线上,以避免漏电流的影响。接地电阻应小于10Ω。

a.传感器在金属管道上安装(金属管道内壁没有绝缘涂层)，按下图接地。

b.传感器在塑料管道上或在有绝缘衬里的管道上安装,传感器的两端应安装接地环、或接地法兰、或带有接地电极的短管,按下图接地。

使管内流动的被测介质与大地短路,具有零电位，否则，电磁流量计无法正常工作。

五、罗斯蒙特8732变送器的安装

罗斯蒙特 8732一体式电磁流量测量系统

系统说明

罗斯蒙特® 8700 系列电磁流量测量系统由一个传感器和变送器组成，通过检测磁场内导电液体的流速来测量体积流量。

有四种电磁流量传感器：

• 法兰式罗斯蒙特 8705 型

• 法兰式大信号罗斯蒙特 8707 型

• 夹持式罗斯蒙特 8711 型

• 卫生型罗斯蒙特 8721 型

有三种罗斯蒙特电磁流量变送器：

• 罗斯蒙特 8712 型

• 罗斯蒙特 8732 型

• 罗斯蒙特 8742 型

传感器根据工艺管道进行安装—垂直安装或水平安装。传感器相对两侧的线圈产生了一个磁场。与线圈垂直的电极与过程流体接触。在磁场中移动的导电液体将在两个电极处产生电压，电压的大小与流速成正比。

变送器驱动线圈产生磁场，并将电极检测到的电压转换成流量信号。变送器可以一体式安装在传感器上，也可分体式安装。

安装变送器

分体式变送器可安装在直径达 2 英寸的管道上或靠着平面安装。

管道安装

将变送器安装在管道上：

1. 用安装器械将安装支连接到管道上。

2. 用安装螺丝将 8732 型变送器安装到安装支架上。

确认选项和组态

8732 型的标准应用包括一个 4-20mA 输出和传感器线圈的控制器。其它应用可能

需要下列组态和选项中的一个或多个：

• 多点通讯（将 4-20 mA 输出锁定为 4 mA）

• HART 通讯

• 脉冲输出

• 数字输出

• 数字输入

可申请附加选项。务必确认适用于您状况的那些选项和组态，并列出清单供安装和组态期间进行考虑。

硬件开关

8732 型电子板配有三个可供用户选择的硬件开关。这些开关设有故障警告模式、

内部/ 外部模拟电源、变送器安全设置以及内部/ 外部脉冲电源。出厂时，这些开关的标准组态如下：

故障警告模式：高

内部/ 外部模拟电源：内部

变送器安全设置：关

内部/ 外部脉冲电源：外部

注

对于具有本质安全（本安输出）认证的电子部件，必须在外部提供模拟和脉冲电源。电子板不包括这些硬件开关。

下面提供了这些开关及其功能的定义。如果您决定必须更改设置，参见下文。

故障警告模式

如果 8732 型的电子部件出现灾难性故障，电流输出可以输出到高 (23.25 mA)

或低 (3.75 mA)。出厂时开关被设定到HIGH （高） (23.25 mA) 位置。

内部/外部模拟电源

8732 型的 4 – 20 mA 回路可以内部供电，或者由外部电源供电。内部/ 外部

电源开关决定了 4 – 20 mA 回路供电的电源。

变送器在出厂时开关被设定到INTERNAL （内部）位置。

多点组态要求有外部电源选项。要求配有 10 – 30 V DC 外部电源且必须将4-20 mA 电源开关设定到EXTERNAL （外部）位置。有关 4 – 20 mA 外部电源的更多信息，参见第2-10 页“连接 4~20 mA 回路外部电源”。

变送器安全设置

8732 上的安全开关让用户可以锁定在变送器上所作的任何组态更改。当开关处于ON （开启）位置时，不允许对组态进行更改。流量指示和累加器功能始终保持激活状态。

当开关处于ON （开启）位置时，您仍可访问和查看任何运行参数，并可在提供的选择之间滚动，但是不允许作出任何实际数据更改。变送器安全在出厂时设定到OFF （关闭）位置。

内部/外部脉冲电源

8732 型的脉冲回路可以内部供电，或者由外部电源供电。内部/ 外部电源开关决定了脉冲回路供电的电源。

变送器在出厂时开关被设定到EXTERNAL （外部）位置。

当脉冲电源开关被设定到EXTERNAL （外部）位置时，要求配有 5-28 V DC外部电源。有关脉冲外部电源的更多信息，参见第2-11 页“连接脉冲输出电源”。

改变硬件开关设置

在大多数情况下，不必改变硬件开关设置。如果您需要改变开关设置，则要完成以下步骤：

1. 断开变送器的电源。

2. 拆卸电子部件外壳。

3. 如果可以，拆卸 LOI。

4. 识别各开关的位置（见图 2-2）。

5. 用一个小螺丝起子改变所需开关的设置。

6. 重新放上电子部件外壳。

注

硬件开关位于电子板的顶部，改变它们的设置需要打开电子部件外壳。如果可能，为保护电子部件，远离工厂环境执行这些程序。

图2-2.罗斯蒙特8732 型电子板和硬件开关

连接变送器电源

如要将电源连接到变送器上，则要完成以下步骤。

1. 确保电源及连接电缆符合第 2-8 页上所概述的要求。

2. 关闭电源。

3. 打开电源端子盖。

4. 将电力电缆通过导管连接到变送器上。

5. 如图 2-5 所示，连接电力电缆引线。

a. 将交流中性线或直流负极连接到端子 9。

b. 将交流线相线或直流正极连接到端子 10。

c. 将交流接地线或直流接地线连接到安装在变送器接线盒内的接地螺钉上。

图2-5.交流变送器电源连接

连接 4~20 mA 回路外部电源

4— 20 mA 输出回路提供自变送器的被测变量输出。对于具有非本质安全输出的变送器，信号可由内部或外部供电。内部/ 外部模拟电源开关的缺省位置为INTERNAL （内部）位置。用户可选择的电源开关位于电子板上。模拟输出与大地电流隔离。

内部电源

4-20mA 模拟电源回路可由变送器本身供电。回路中的阻值必须是或小于600 Ω。如果使用 HART 通讯设备或控制系统，则必须将其跨过至少为250 Ω的电阻并连接在回路中。

外部电源

HART 多站安装需要有一个 10-30V DC 外部电源。回路中的阻值必须是或小于1000 Ω。如果使用 HART 通讯设备或控制系统，则必须将其跨过至少为 250 Ω的电阻并连接在回路中。如要将外部电源连接到 4 – 20 mA 回路上，请完成以下步骤的操作。

1. 确保电源及连接电缆符合以上及第2-7 页“电气考虑因素”上所述的要求。

2. 关闭变送器及模拟电源。

3. 将电力电缆接入变送器。

4. 将 -4-20 mA 电源连接到端子 1 上

5. 将 +4-20 mA 电源连接到端子 2 上

图2-7.4–20 mA 回路电源连接