高壓電磁流量計儀表簡介:
主要用于油田測量泥漿,zui高壓力為40MPA以上!電磁流量計多數(shù)故障都是由于沒有按照說明書的要求進(jìn)行,一般只要小有改動就可以處理!電磁流量計價格主要與電極選用以及表體材質(zhì)相關(guān),因此價格相差較大。電磁流量計只能測量導(dǎo)電液體,并對液體的溫度有所要求,不能高于180度.一般用來測量如:生活用水,污水,泥漿,石灰以有有腐蝕的液體等,不能測量有機(jī)溶液和油.由于電磁流量計測量精度
一、高壓電磁流量計儀表簡介:
主要用于油田測量泥漿,zui高壓力為40MPA以上!電磁流量計多數(shù)故障都是由于沒有按照說明書的要求進(jìn)行,一般只要小有改動就可以處理!電磁流量計價格主要與電極選用以及表體材質(zhì)相關(guān),因此價格相差較大。電磁流量計只能測量導(dǎo)電液體,并對液體的溫度有所要求,不能高于180度.一般用來測量如:生活用水,污水,泥漿,石灰以有有腐蝕的液體等,不能測量有機(jī)溶液和油.由于電磁流量計測量精度較高,操作方便,使用壽命長,所有應(yīng)用較廣.測量無腐蝕性液體,溫度在80度以下,一般采用橡膠襯里.對于有腐蝕性介質(zhì)采用F4襯里.對于不同介質(zhì)選用不同的襯里與電極,才能保證電磁流量計長期穩(wěn)定的工作。
二、工作原理:
電磁流量計根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:E=KBVD式中:
E-感應(yīng)電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù);
B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;
V-導(dǎo)電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)字處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、高壓電磁流量計主要組成部分:
由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成,傳感器安裝在測量管道上,轉(zhuǎn)換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型電磁流量計,轉(zhuǎn)換器被安裝在離傳感器30米內(nèi)或100米內(nèi)的場合,兩者間由屏蔽電纜連接稱為分離型電磁流計。電磁流量計傳感器主要組成部分是:測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。
四、流量計結(jié)構(gòu)形式:
1、傳感器:
傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。
a、測量導(dǎo)管:由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成,為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體。
b、測量電極:安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁,與軸流方向垂直,使測量液體產(chǎn)生信號的一對電極。
c、勵磁線圈:在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈。
d、鐵芯和磁軛:將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體,并構(gòu)成磁回路。
e、殼 體:儀表外包裝。
2、轉(zhuǎn)換器:即為智能二次表,其將流量信號放大處理,單片機(jī)運算后,可顯示流量、累計量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號,用于流體流量的計量或控制。
3、產(chǎn)品組裝形式:其分為一體型和分體型兩種形式。
a、一體型:傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝。
b、分體型:傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝,通過連接電纜形成流量計量系統(tǒng)。
c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求,傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。
五、應(yīng)用范圍:
電磁流量計專門用于地質(zhì)、石油勘探、油田系統(tǒng)測量高壓條件下的泥漿、水泥漿、高壓注水以及水泵實驗等導(dǎo)電液體或液固兩相介質(zhì)。高壓型電磁流量計除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
六、*優(yōu)勢:
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響。
2、測量管*流動部件、無壓損、直管段要求較低。
3、傳感器可帶接地電極,實現(xiàn)儀表良好接地。
4、傳感器采用先進(jìn)加工工藝,使儀表具有良好的抗負(fù)壓能力。
5、轉(zhuǎn)換器采用液晶背光式顯示,可使反射陽光下或暗室內(nèi)的讀數(shù)變得容易。
6、安裝在管子上與標(biāo)準(zhǔn)型成90°旋轉(zhuǎn)顯示屏改善了一體型流量計的可見度。
7、通過紅外線觸摸按鍵設(shè)定參數(shù),在惡劣的環(huán)境下不打開轉(zhuǎn)換器的蓋板也可以安全的進(jìn)行設(shè)定。
8、轉(zhuǎn)換器具有自診斷報警輸出,空負(fù)載檢測報警輸出,流量上下限報警輸出,兩極流量值報警輸出等功能。
9、不僅可用于一般的過程檢測,還適用于礦漿、紙漿及糊狀液的測量。
七、性能指標(biāo):
1、公稱通徑:DN25 ~ DN250mm;
2、公稱壓力:6.3、10、16、25、32、40、70MPa;
3、精 確 度:示值的±0.5%,可選示值的±0.3%或±0.2%;
4、襯 里:聚氨酯、F46;
5、電極材料:含鉬不銹鋼、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C、鈦;
6、結(jié)構(gòu)形式:一體型、分體型;
7、介質(zhì)溫度:-10 ~ +160℃;
8、環(huán)境溫度:-25℃ ~ +60℃;
9、介質(zhì)電導(dǎo)率:≥5μs/cm;
10、防爆標(biāo)志:ExmbⅡT4;
11、連接方式:法蘭式;油壬式。
八、對直管段安裝要求:
流量計傳感器對安裝點的上下游直管段有一定的要求,否則會影響測量精度。
1、若傳感器安裝點的上游有漸縮管,傳感器上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
2、若傳感器安裝點的上游有漸擴(kuò)管,傳感器上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
3、若傳感器安裝點的上游有90°彎頭或下形接頭,傳感器上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
4、若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭,傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
5、若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭,傳感器上游應(yīng)有不小于40D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
6、流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在傳感器的下游5D以外,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游應(yīng)有不小于50D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
特別注意
1、傳感器安裝點的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對傳感器的使用壽命影響極大,非常容易對傳感器造成*性損壞。
2、傳感器盡量避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器,這樣時間一長,由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已安裝時,必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
九、安裝注意事項:
1、流量計的傳感器應(yīng)垂直安裝,并且流體自下而上流動,以滿足固、液兩項處于混合的狀態(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物(泥沙、小石子顆粒等)容易發(fā)生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動,會造成流量計輸出的來回擺動;掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計的輸出不穩(wěn)定。在流量計上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測量管內(nèi)。
2、流量計防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)同時關(guān)閉流量計上、下游的閥門,若流體的溫度高于氣溫.冷卻后收縮,使管內(nèi)壓力有形成負(fù)壓的危險。負(fù)壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離,引起電極泄漏。
3、在流量計附近加負(fù)壓防止閥,打開閥門接通大氣壓,以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。電磁流量計下游接有垂直管道時,若用流量傳感器上游閥門來關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量,傳感器測量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓,需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。
4、適當(dāng)?shù)木S護(hù)空間,大口徑流量計往往安裝在儀表井內(nèi),為了管道安裝、接線、檢查和維護(hù)的方便,需要留有適當(dāng)?shù)目臻g。為了觀測、接線和維護(hù)的方便,儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度,以便于清洗、安裝。
十、正確選用說明:
選用什么樣的電磁流量計應(yīng)根據(jù)用戶的工藝流程,被測液體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),安裝使用環(huán)境等因素來確定,從而使電磁流量計的結(jié)構(gòu),通徑,流量范圍,襯里及電極材料,安裝環(huán)境,輸出信號等因素來確定,從而使電磁流量計的結(jié)構(gòu),通徑,流量范圍,襯里及電極材料,安裝環(huán)境,輸出信號等參數(shù)滿足測量上的要求。為正確合理的選用流量計,可以根據(jù)具體使用狀況從以下幾個方面來考慮。
1、傳感器口徑因其影響了流速而為一個重要的考慮因素,為了確保介質(zhì)流速在傳感器的測量內(nèi),往往需要選擇比連接管道大或小的電磁流量計,表中給出了選擇常規(guī)流速范圍的指南。
2、作為電磁流量計,首先需要確定它的通徑和測量范圍,即確定傳感器測量管內(nèi)流體的流速范圍。流量計量程范圍的選擇對提高流量計工作的可靠性及精度有很大的關(guān)系,根據(jù)不低于預(yù)計的zui大流量值的原則選擇滿量程,正常流量一般不超過滿程量50%這樣就可以獲得較高的測量精度。
十一、主要技術(shù)數(shù)據(jù):
1、整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB/T 9248—1999 |
公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000 |
zui高流速 | 15m/s |
精確度 | DNl5~DN600 | 示值的:±0.3%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s) |
DN700—DN3000 | 示值的±0.5%(流速≥0.8m/S);±4mm/s(流速<0.8m/S) |
流體電導(dǎo)率 | ≥5uS/cm |
公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa |
DNl0~DN80 | DN100~DN150 | DN200~DN1000 | DN1200~DN2000 | 特殊訂貨 |
環(huán)境溫度 | 傳感器 | —25℃—十60℃ |
轉(zhuǎn)換器及一體型 | —10℃—十60℃ |
襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網(wǎng)PFA |
流體溫度 | —體型 | 70℃ |
分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃;120℃(訂貨時注明) |
聚氨酯襯里 | 80℃ |
聚四氟乙烯襯里 | 100℃;150℃(訂貨時注明) |
聚全氟乙丙烯(F46) |
加網(wǎng)PFA |
信號電極和接地電極材料 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
電極機(jī)構(gòu) | DN300—DN3000 |
連接法蘭材料 | 碳鋼 |
接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
進(jìn)口保護(hù)法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
DN200~DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
外殼防護(hù) | DNl5~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 |
其他傳感器、——體型流量計和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 |
間距(分離型) | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
2、轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)
電源 | 交流 | 85—265V,45—400Hz |
直流 | 11—40V |
操作鍵和顯示 | 按鍵式 | 4個薄膜按鍵可設(shè)定選擇全部參數(shù),也可利用PC機(jī)(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程; | 3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示; | 第1行顯示流量值; | 第2行顯示流量單位; | 第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。 |
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磁鍵式 | 2個磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復(fù)位,利用PC機(jī)(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程; | 2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示: | 第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。 | 第2行:顯示流量。 |
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內(nèi)部積算器 | 正向總量、反向總量及差值總量。 |
輸出信號 | 單向模擬輸出 | 全隔離,負(fù)載≤600D.(20mA時); | 上限:0—21mA可選,每檔lmA; | 下限:0—21mA可選,每檔1mA; | 正、反向流量輸出方式編程。 |
|
雙向模擬輸出 | 下限限制為?;?mA,其他同單向模擬輸出。 |
雙向脈沖輸出 | 兩路輸出分別對應(yīng)正向和反向流量,頻率0~800Hz,上限1—800Hz可選,每檔IHz; | 方波或選定脈寬,選定脈寬上限2.5S,每檔1ms; | 無源隔離晶體管開關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V。 |
|
雙路報警輸出 | 可報警(編程)高/低流量、空管、故障狀態(tài)、正,,反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除,輸出極性可選; | 帶隔離保護(hù)的晶體管開關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離) |
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數(shù)字通訊 |
| RS232,RS485,HART |
3、襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 |
—體型 | 分離型 |
|
聚四氟乙烯(F4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) | 1、濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
聚全氟乙丙烯(F46) | 同F(xiàn)4,耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。 | 同上 |
|
聚氟合乙烯(Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低,但成本也較低。 | 80℃ |
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聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕,不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 80℃ 120℃ (需特殊訂貨) | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 |
聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。 2、耐腐蝕性能較差。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
4、進(jìn)口保護(hù)法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇
法蘭種類 | 適 用 范 圍 |
接地法蘭(或接地環(huán)) | 適用于非導(dǎo)體管道,如塑料管道,但有接地電極的傳感器不需要。 |
進(jìn)口保護(hù)法蘭 | 當(dāng)介質(zhì)有強(qiáng)磨損性時選用。 |
5、電極的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì),適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及,市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
哈氏合金B(yǎng) | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿,非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕,也耐氧化性鹽類如:Fe,"、、Cu"下或含其他氧化劑的腐蝕,如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕,但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc++、Cu++)時,則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁;耐蝕。 |
鉑/鈦合金 | 幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì),但不適用于王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性,強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
注: 由于介質(zhì)種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實際情況自己做出選擇,必要時應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗,如掛片試驗。 |
十二、正確選型:
儀表的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作,有關(guān)資料表明,儀表在實際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型或錯誤的安裝而造成的,請?zhí)貏e注意。
1、收集數(shù)據(jù):
被測流體成份;
大流量、小流量;
工作壓力;
高溫度、低溫度;
2、量程范圍確認(rèn):
一般工業(yè)用流量計被測介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s,zui高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h)
電磁的量程Q應(yīng)大于預(yù)計的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。
3、參考流量范圍:
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23~5722.65 |
φ20 | 0.11~11.3 | φ500 | 70.65~7065.00 |
φ25 | 0.18~17.66 | φ600 | 101.74~10173.6 |
φ40 | 0.45~45.22 | φ700 | 138.47~13847.4 |
φ50 | 0.71~70.65 | φ800 | 180.86~18086.4 |
φ65 | 1.19~119.4 | φ900 | 228.91~22890.6 |
φ80 | 1.81~180.86 | φ1000 | 406.94~40694.4 |
φ100 | 2.83~282.60 | φ1200 | 553.90~55389.6 |
φ150 | 6.36~635.85 | φ1600 | 723.46~72345.6 |
φ200 | 11.3~1130.4 | φ1800 | 915.62~91562.4 |
φ250 | 17.66~176.25. | φ2000 | 1130.4~113040.00 |
φ300 | 25.43~2543.40 | φ2200 | 1367.78~136778.4 |
φ350 | 34.62~3461.85 | φ2400 | 1627.78~162777.6 |
φ400 | 45.22~4521.6 | φ2600 | 1910.38~191037.6 |
4、選型型譜:
規(guī)格型號 | 管道口徑 | (中偉測控)材質(zhì):球墨鑄鐵和不銹鋼 |
-LDE | 15~2600 |
|
| 代號 | 電極材料 |
|
K1 | 316L |
K2 | HB |
K3 | HC |
K4 | 鈦 |
K5 | 鉭 |
K6 | 鉑合金 |
K7 | 不銹鋼涂 覆碳化鎢 |
| 代號 | 內(nèi)襯材料 |
|
C1 | 聚四氟乙烯F4 |
C2 | 聚全氟乙丙烯F46 |
C3 | 聚氟合乙烯FS |
C4 | 聚錄丁橡膠 |
C5 | 聚氨脂橡膠 |
| 代號 | 功能 |
E1 | 0.3級 |
E2 | 0.5級 |
E3 | 1級 |
F1 | 4-20Madc,負(fù)載≤750Ω |
F2 | 0-3khz,5v有源,可變脈寬,輸出有效頻率 |
F3 | RS485接口 |
T1 | 常溫型 |
T2 | 高溫型 |
T3 | 超高溫型 |
P1 | 1.0MPa |
P2 | 1.6MPa |
P3 | 4.0MPa |
P4 | 16MPa |
D1 | 220VAC±10% |
D2 | 24VDC±10% |
J1 | 一體型結(jié)構(gòu) |
J2 | 分體型結(jié)構(gòu) |
J3 | 防爆一體型結(jié)構(gòu) |
LDE | 100 | K1 | C1 | E2 | F1T1P3D1J2 | 電磁流量計 |