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一、仪表概述：
分体式电磁流量计由传感器和转换器组成，传感器安装在测量管道上，转换器被安装在离传感器30米内或100米内的场合，两者间由屏蔽电缆连接。流量计传感器主要组成部分是：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。如水、污水、泥浆、纸浆、各种酸、碱、盐溶液、食品浆液等，广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域测量高温,高湿,不便观察的环境。
二、工作原理：
分体式电磁流量计根据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流量成正比例，其值为：E=KBVD式中：
E－感应电势；
K－与磁场分布及轴向长度有关的系数；
B－磁感应强度；
V－导电液体平均流速；
D－电极间距；（测量管内直径）
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波用一系列的数字处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4～20mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议。
三、独特优势：
1、流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。
2、测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。
3、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。
4、传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。
5、LD转换器采用国际先进的单片机（MCU）和表面贴装技术（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零点稳定，参数设定方便。点击中文显示LCD，显示累积流量、瞬时流量、流速、流量百分比等。
6、测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和材料，确保产品的性能在长时间内保持稳定。
7、适用测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆以及食品方面的液体等。
四、流量计结构形式：
1、传感器：
传感器主要由测量导管、测量电极、励磁线圈、铁芯、磁轭和壳体组成。
a、测量导管：由不锈钢导管、衬里和连接法兰组合而成，为被测液体现场工况测量的载体。
b、测量电极：安装在测量导管内侧壁，与轴流方向垂直，使测量液体产生信号的一对电极。
c、励磁线圈：在测量导管内产生磁场的上下两个励磁线圈。
d、铁芯和磁轭：将励磁线圈产生的磁场导入液体，并构成磁回路。
e、壳 体：仪表外包装。
2、转换器：即为智能二次表，其将流量信号放大处理,单片机运算后，可显示流量、累计量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流体流量的计量或控制。
3、产品组装形式：其分为一体型和分体型两种形式。
a、一体型：传感器和转换器一体安装。
b、分体型：传感器和转化器分离安装，通过连接电缆形成流量计量系统。
c、为适应不同介质测量的要求，传感器的衬里和电极材料可以有多种选择。
五、性能指标：
1、仪表精度：管道式0.5级、1.0级；插入式2.5级。
2、测量介质：电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体。
3、流速范围：0.2～8m/s。
4、工作压力：1.6MPa。
5、环境温度：-40℃～+50℃。
6、介质温度：聚四氟乙烯衬里≤180℃；橡胶材质衬里≤65℃。
7、防爆标志：ExmibdⅡBT4。
8、防爆证号：GYB01349。
9、外磁干扰：≤400A/m。
10、外壳防护：一体化型： IP65。
分 离 型： 传感器IP68（水下5米，仅限于橡胶衬里）转换器IP65。
11、输出信号：4～20mA.DC，负载电阻0～750Ω。
12、通讯输出：RS485或CAN总线。
13、电气连接：M20×1.5内螺纹，φ10电缆孔。
14、电源电压：90～220V.AC、24±10%V.DC。
15、大功耗：≤10VA。
六、主要优缺点：
1、传感器结构简单，测量管内没有可动部件，也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失，是流量计中运行能耗低的流量仪表之一。
2、可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件，与被测流体接触的只是测量管内衬和电极，其材料可根据被测流体的性质来选择。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬，可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；采用耐磨橡胶做内衬，就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
3、是一种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率（在一定范围）的影响。因此，电磁流量计只需经水标定后，就可心用来测量其它导电性液体的流量。
4、输出只与被测介质的平均流速成正比，而与对称分布下的流动状态（层流或湍流）无关。所以电磁流量计的量程范围极宽，其测量范围度可达100：1，有的甚至达1000：1的可运行流量范围。
5、无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，也可测量正反两个方向的流量。
6、口径范围极宽，从几个毫米一直到几米，而且国内已有口径达3m的实流校验设备，为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。
目前仍然存在的主要不足如下：
1、不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。
2、不能用来测量电导率很低的液体介质，如对石油制品或有机溶剂等介质，目前电磁流量计还无能为力。
3、普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制，不能用于测量高温介质；如未经特殊处理，也不能用于低温介质的测量，以防止测量管外结露（结霜）破坏绝缘。
4、电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。
七、安装环境的选择：
为了使变送器工作稳定，在选择安装环境时应注意以下几方面的要求：
1、尽量避免铁磁性物体及具体强电磁场的设备（如大电机、大变压器的等），以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信息。
2、应尽量安装在干燥通风之处，不宜在潮湿，易积水的地方安装。
3、应尽量避免日晒雨淋，避免环境温度高于45℃及相对湿度大于95.9%。
4、选择便于维修，活动方便的地方。
5、流量计应安装在水泵后端，决不能在抽吸侧安装；阀么应安装在流量计下游侧。
八、对直管段安装要求：
传感器对安装点的上下游直管段有一定的要求，否则会影响测量精度。
1、若传感器安装点的上游有渐缩管，传感器上游应有不小于15D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
2、若传感器安装点的上游有渐扩管，传感器上游应有不小于18D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
3、若传感器安装点的上游有90°弯头或下形接头，传感器上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
4、若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
5、若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于40D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
6、流量调节阀或压力调节阀尽量安装在传感器的下游5D以外，若必须安装在传感器的上游，传感器上游应有不小于50D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
特别注意
1、传感器安装点的上游较近处若装有阀门，不断地开关阀门，对传感器的使用寿命影响极大，非常容易对传感器造成性损坏。
2、传感器尽量避免在架空的非常长的管道上安装传感器，这样时间一长，由于传感器的下垂非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏，若不得已安装时，必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
九、安装注意事项：
1、传感器应垂直安装，并且流体自下而上流动，以满足固、液两项处于混合的状态。原因是如介质中有固体物（泥沙、小石子颗粒等）容易发生沉淀的情况。另外管路中有鱼和杂草的情况鱼在管路中的游动，会造成流量计输出的来回摆动；挂在电极附近的杂草的来回摆动也会引起流量计的输出不稳定。在流量计上游入口处设置金属滤网挡住鱼和杂草进入测量管内。
2、防止负压的管路设置操作不当将引起传感器内产生负压。当同时关闭流量计上、下游的阀门，若流体的温度高于气温．冷却后收缩，使管内压力有形成负压的危险。负压造成衬里与金属导管剥离，引起电极泄漏。
3、在流量计附近加负压防止阀，打开阀门接通大气压，以防止在传感器内产生负压。流量计下游接有垂直管道时，若用流量传感器上游阀门来关闭或调节流量，传感器测量管内将形成负压。为了防止负压，需加背压或使用下游阀门来调节和关闭流量。
4、适当的维护空间，大口径流量计往往安装在仪表井内，为了管道安装、接线、检查和维护的方便，需要留有适当的空间。为了观测、接线和维护的方便，仪表安装应距地面有一定的高度，以便于清洗、安装。
十、故障排除：
在运行中会由于各种故障的发生会造成测量不准的现象，一般在运行中电磁流量计产生的故障大概可分为两类。一类为流量计本身故障，元器件损坏引发的故障；一类为外界条件的改变引起的故障，例如输出不稳定、流动无数次、误差过大等。下面介绍几种简单的故障排除办法：
a、输出不稳定：1.流场不稳；2.通过传感器的液体中含有气体、大固体块；3.电气连接虚接；4.接地不良；5.电极渗漏 解决方法：1.改造管道、或增加安装假传感器；2.正常现象；3.检查接线，接好线；4.接好地线；5.修理传感器。
b、液体流动无输出：1.与转换器之间的信号传输电缆两芯线接反；2.电源未接或接触不良；3.传感器仪表管道、外壳、端面有渗漏。解决办法：1.倒线头；2.接好电源、保持接触良好；3.修理传感器。
c、液体不流动有输出：1.与转换器之间信号传输电缆连接有断路；2.信号电缆到电极连接断路；3.电极表面沾污或沉积绝缘层；4.接地不良或断路。 解决方法：1.接好电缆线；2.打开传感器、重新接上；3.擦洗电极表面；4.接好地线。
d、误差过大：1.零点过高；2.未完全充满液体；3.供电电源畸变过大；4.接地不良。 解决方法：1.重新调整零点；2.改善管道条件，传感器始终充满液体；3.改善供电电源条件，符合正常工作条件；4.接好地线。
十一、主要技术数据：
1、整机和传感器技术数据
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执行标准 |
JB／T 9248—1999 |
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公称通径 |
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 |
||||
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高流速 |
15m／s |
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|
精确度 |
DNl5～DN600 |
示值的：±0.3％(流速≥1m／s)；±3mm／s(流速<1m／s) |
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|
DN700—DN3000 |
示值的±0.5％(流速≥0.8m／S)；±4mm／s(流速<0.8m／S) |
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流体电导率 |
≥5uS／cm |
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公称压力 |
4.0MPa |
1.6MPa |
1.0MPa |
0.6MPa |
6.3、10MPa |
|
DNl0～DN80 |
DN100～DN150 |
DN200～DN1000 |
DN1200～DN2000 |
特殊订货 |
|
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环境温度 |
传感器 |
—25℃—十60℃ |
|||
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转换器及一体型 |
—10℃—十60℃ |
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衬里材料 |
聚四氟乙烯、聚氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加网PFA |
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高流体温度 |
—体型 |
70℃ |
|||
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分离型 |
聚氯丁橡胶衬里 |
80℃；120℃(订货时注明) |
|||
|
聚氨酯衬里 |
80℃ |
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|
聚四氟乙烯衬里 |
100℃；150℃(订货时注明) |
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|
聚全氟乙丙烯(F46) |
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|
加网PFA |
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信号电极和接地电极材料 |
不锈钢0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、钛、钽、铂／铱合金、不锈钢涂覆碳化钨 |
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|
电极机构 |
DN300—DN3000 |
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连接法兰材料 |
碳钢 |
||||
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接地法兰材料 |
不锈钢1Crl8Ni9Ti |
||||
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进口保护法兰材料 |
DN65—DNl50 |
不锈钢1Crl8Ni9Ti |
|||
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DN200～DNl600 |
碳钢十不锈钢1Crl8Ni9Ti |
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|
外壳防护 |
DNl5～DN3000分离型橡胶或聚氨酯衬里传感器 |
IP65或IP68 |
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其他传感器、——体型流量计和分离型转换器 |
IP65 |
||||
|
间距(分离型) |
转换器距离传感器一般不超过100m |
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2、转换器技术数据
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电源 |
交流 |
85—265V，45—400Hz |
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|
直流 |
11—40V |
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|
操作键和显示 |
按键式 |
|
|||||
|
磁键式 |
|
||||||
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内部积算器 |
正向总量、反向总量及差值总量。 |
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输出信号 |
单向模拟输出 |
|
|||||
|
双向模拟输出 |
下限限制为。或4mA，其他同单向模拟输出。 |
||||||
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双向脉冲输出 |
|
||||||
|
双路报警输出 |
|
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|
数字通讯 |
|
RS232，RS485，HART |
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3、衬里的选择
|
衬里材料 |
主要性能 |
高介质温度 |
适用范围 |
|
|
—体型 |
分离型 |
|
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|
聚四氟乙烯（F4) |
是化学性能稳定的一种塑料，能耐沸腾的、、硝酸和王水，也能耐浓碱和各种有机溶剂。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蚀。 |
70℃ |
100℃ 150℃ (需特殊订货) |
1、浓酸、碱等强腐蚀性介质。 2、卫生类介质。 |
|
聚全氟乙丙烯（F46) |
同F4，耐磨性、抗负压能力高于F4。 |
同上 |
|
|
|
聚氟合乙烯（Fs) |
适用温度上限较聚四氟乙烯低，但成本也较低。 |
80℃ |
|
|
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聚氯丁橡胶 |
1、有极好的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好。2、耐一般低浓度酸、碱、盐介质的腐蚀，不耐氧化介质的腐蚀。 |
80℃ 120℃ (需特殊订货) |
水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。 |
|
|
聚氨酯橡胶 |
1、耐磨性能极强。 |
80℃ |
中性强磨损的矿浆、煤浆、泥浆 |
|
4、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择
|
法兰种类 |
适 用 范 围 |
|
接地法兰(或接地环) |
适用于非导体管道，如塑料管道，但有接地电极的传感器不需要。 |
|
进口保护法兰 |
当介质有强磨损性时选用。 |
5、电极的选择
|
电极材料 |
耐蚀及耐磨性能 |
|
不锈钢0Crl8Nil2M02Ti |
用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质，适用于石油、化工、钢铁等工业部门及，市政、环保等领域。 |
|
哈氏合金B |
对沸点以下的一切浓度的有良好的耐蚀性，也耐、磷酸、氢氟酸、有机酸等非氯化性酸、碱，非氧化性盐液的腐蚀。 |
|
哈氏合金C |
能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与的混合介质的腐蚀，也耐氧化性盐类如：Fe，”、、Cu”下或含其他氧化剂的腐蚀，如高于常温的次氯酸盐溶液、海水的腐蚀 |
|
钛 |
能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如、)的腐蚀，但如酸中含有氧化剂(如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋)时，则腐蚀大为降低。 |
|
钽 |
具有优良的耐蚀性和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟、碱外，几乎能耐——切化学介质(包括沸点的、硝酸和l 50℃以下的)的腐蚀。在碱中刁；耐蚀。 |
|
铂／钛合金 |
几乎能耐——切化学介质，但不适用于王水和铵盐。 |
|
不锈钢涂覆碳化钨 |
用于无腐蚀性，强磨损性的介质。 |
|
注： 由于介质种类繁多，其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化，故本表仅供参考。用户应根据实际情况自己做出选择，必要时应做拟选材料的耐腐试验，如挂片试验。 |
|
十二、正确选型：
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，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或错误的安装而造成的，请特别注意。
1、收集数据：
被测流体成份；
大流量、小流量；
高工作压力；
高温度、低温度；
2、量程范围确认：
一般工业用流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，低流速应不小于0.2m/s，高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：
Q=πD2V/4
Q:流量（㎡/h） D:管道内径 V：流速（m/h）
电磁的量程Q应大于预计的大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。
3、参考流量范围：
|
口径(mm) |
流量范围(m3/h) |
口径(mm) |
流量范围(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、选型型谱：
|
规格型号 |
管道口径 |
（中伟测控）材质：球墨铸铁和不锈钢 |
||||
|
ZW-LDE |
15~2600 |
|||||
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|
|
代号 |
电极材料 |
|
||
|
K1 |
316L |
|||||
|
K2 |
HB |
|||||
|
K3 |
HC |
|||||
|
K4 |
钛 |
|||||
|
K5 |
钽 |
|||||
|
K6 |
铂合金 |
|||||
|
K7 |
不锈钢涂 覆碳化钨 |
|||||
|
|
代号 |
内衬材料 |
|
|||
|
C1 |
聚四氟乙烯F4 |
|||||
|
C2 |
聚全氟乙丙烯F46 |
|||||
|
C3 |
聚氟合乙烯FS |
|||||
|
C4 |
聚录丁橡胶 |
|||||
|
C5 |
聚氨脂橡胶 |
|||||
|
|
代号 |
功能 |
||||
|
E1 |
0.3级 |
|||||
|
E2 |
0.5级 |
|||||
|
E3 |
1级 |
|||||
|
F1 |
4－20Madc,负载≤750Ω |
|||||
|
F2 |
0-3khz,5v有源，可变脉宽，输出有效频率 |
|||||
|
F3 |
RS485接口 |
|||||
|
T1 |
常温型 |
|||||
|
T2 |
高温型 |
|||||
|
T3 |
超高温型 |
|||||
|
P1 |
1．0MPa |
|||||
|
P2 |
1．6MPa |
|||||
|
P3 |
4．0MPa |
|||||
|
P4 |
16MPa |
|||||
|
D1 |
220VAC±10％ |
|||||
|
D2 |
24VDC±10％ |
|||||
|
J1 |
一体型结构 |
|||||
|
J2 |
分体型结构 |
|||||
|
J3 |
防爆一体型结构 |
|||||
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