插入式污水流量計(jì)的詳細(xì)資料:
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功能用途和適用范圍
插入式污水流量計(jì)用來測量輸送管道內(nèi)各種導(dǎo)電液體的體積流量。
傳感器具有以下特點(diǎn):
◆ 傳感器內(nèi)無活動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠。
◆ 插入式結(jié)構(gòu)可在低壓或帶壓情況下不停水方便的安裝、拆卸。因此非常適用于現(xiàn)有管道的流體測量和便于儀表的維護(hù)、修理。
◆ 測量精度不受被測介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度、電導(dǎo)率(只要電導(dǎo)率大于5μs/cm)等物理參數(shù)變化的影響。
◆ 傳感器幾乎無壓力損失,能量損耗極低。
◆ 較一般污水流量計(jì)的制造成本和安裝費(fèi)用低。特別適于大中徑管道流量測量。
◆ 采用*的低頻方波勵(lì)磁。零點(diǎn)穩(wěn)定,抗*力強(qiáng),工作可靠。
◆ 流量測量范圍大。被測量管道內(nèi)的滿量程流速可以1m/s 至10m/s 任意設(shè)定,輸出信號(hào)與流量呈線性關(guān)系。
◆ 插入式污水流量計(jì)不僅有0~10mA◆DC 或4~20mA◆DC 標(biāo)準(zhǔn)電流輸出,同時(shí)還1~5kHz 頻率輸出由于流量計(jì)(傳感器)具有上述一系列優(yōu)點(diǎn),因而,已被廣泛應(yīng)用于化工、化纖、冶金、化肥、造紙、給排水、污水處理等工業(yè)部門和農(nóng)業(yè)灌溉水計(jì)量的導(dǎo)電液體流量測量和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。
插入式污水流量計(jì)型式和組成
產(chǎn)品的型式為插入式。與管道通過安裝底座、球閥和壓緊螺母、定位螺釘連接。傳感器測量分測量管型和平面電極型兩種結(jié)構(gòu)型式。測量管型傳感器適于測量清潔介質(zhì);平面電極型適于測量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測量。
主要技術(shù)性能
★適于測量管道通徑:200~2000mm;
★流速測量范圍:0~1 至0~10m/s,滿量程在1~10m/s 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
★測量精確度:當(dāng)滿量程流速>1m/s 時(shí),±1 5%。
★被測介質(zhì)導(dǎo)電率:大于50μs/cm。
★工作壓力:1.6Mpa。
★電極材料:含鉬不銹鋼0Cr118Ni12Mo2Ti、哈式合金c-276、鈦Ti 等。
★測量管(測量頭)材料:ABS
★被測介質(zhì)溫度:ABS60℃
★外殼防護(hù)等級(jí):符合GB-08-84 標(biāo)準(zhǔn)IP68 的有關(guān)規(guī)定。
★傳感器輸出信號(hào):0.209mVp-p/1m/s。
★傳感器與轉(zhuǎn)換器之間信號(hào)的傳輸距離50m(特殊要求請與廠方聯(lián)系)
★流量計(jì)輸出信號(hào):直流電流:0~10mA 負(fù)載電阻為0~1kΩ;4~20mA 負(fù)載電阻為0~500Ω;
★頻率:1~5KHz 負(fù)載電阻為250~1.2kΩ。
工作原理
傳感器實(shí)際上是一種液體流速測量儀表。它是應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的原理制成的流速測量儀表。圖1是插入式污水流量計(jì)基本工作原理的示意圖。
用一個(gè)長桿將一個(gè)小的電磁流量傳感器插入到被測量管道中規(guī)定的位置,導(dǎo)電流體垂直流過傳感器的工作磁場時(shí)(轉(zhuǎn)換器向傳感器提供勵(lì)磁電流時(shí),在勵(lì)磁線圈構(gòu)成的勵(lì)磁系統(tǒng)中便產(chǎn)生工作磁場),相當(dāng)于導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。此感應(yīng)電動(dòng)勢由接觸流體的一對(duì)電極來檢測。電動(dòng)勢的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、兩極間距離L 和流體的平均流速呈正比。即
E=B·L·V(伏) ①
式中:E——感應(yīng)電動(dòng)勢,伏;
B——磁場強(qiáng)度,特斯拉;
L——兩電極間距離,米;
V——流過電磁流速傳感器的流速(亦即代表被測管道規(guī)定插入點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)流速),米/秒
K——系數(shù)。
插入式污水流量計(jì)規(guī)定插入點(diǎn)有兩種方法,一是插入到被測管道的中心軸線上;二是插入到管道內(nèi)壁約為管道0.121D 處,D 為管道直徑,一般小于DN400 的管道可插到被測管道的中心軸線上,此時(shí)電磁流速傳感器測量流速傳感器測量流速為管道流速,管道的平均流速應(yīng)由流速乘以一個(gè)系數(shù)K。
式中:n 是雷諾數(shù)指數(shù),可有③式求得,
n=1.66lgRD
式中:RD——管道流體的雷諾數(shù)。
式中,K——等效粗糙度,管道內(nèi)壁突出物的平均高度。
大于DN400 的管道可插到距管內(nèi)壁約0.121D 處。此時(shí)電磁流速傳感器所測量的流速為平均流速,系數(shù)K=1。
被測量管道的流量可由下式表示
Q=B·V·A(米3/小時(shí))
式中,A——圓管道截面積,米²。由①式代入②式,則得
由于插入式污水流量計(jì)工作磁場強(qiáng)度和兩電極的距離在制造時(shí)已經(jīng)確定,同時(shí),被測管道的截面積也得出,所以,插入電磁流量傳感器的輸出電動(dòng)勢大小即可代表流量大小。
結(jié)構(gòu)
傳感器如圖2 所示,主要由測量頭(或測量管)、勵(lì)磁系統(tǒng)、插入桿、接線盒、安裝底座、密封定位機(jī)構(gòu)等組成。
測量頭(或測量管):測量頭(測量管)處于管道被測流流速質(zhì)點(diǎn)處,用來檢測該點(diǎn)的流速。測量頭(或測量管)由絕緣材料制成的端頭或者導(dǎo)管,在其上裝有一對(duì)電極。除電頭或測量管內(nèi)壁外,其它部分與被測流體絕緣狀態(tài)。
勵(lì)磁系統(tǒng):勵(lì)磁系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生一個(gè)工作磁場。它由勵(lì)磁線圈和鐵芯所組成。它被絕緣密封到插入桿內(nèi)。
插入桿:由不銹鋼材料制成。測量頭東測量管固定在插入桿內(nèi)。勵(lì)磁引線和電極引線通過插入桿與被測介質(zhì)密封并連接到接線盒中。插入桿上焊有方向指示桿,用以在安裝時(shí)保證工作磁場、流速和電極連線三者互相垂直,符合法拉第電磁感應(yīng)定律的要求。
接線盒:接線盒位于傳感器上部。接線盒內(nèi)接線端子起傳感器和轉(zhuǎn)換器相互連接作用。
安裝底座:安裝底座是焊接在被測管道上,用來與安裝球閥連接、插入式污水流量計(jì)傳感器的部分。
密封機(jī)構(gòu):由不銹鋼材料制成的壓緊螺紋座、壓緊螺母、橡膠墊圈和定位螺釘?shù)冉M成。用以密封插入電磁傳感器,使之能夠承受一定的工作壓力。
安裝和使用
1 安裝
1.1 安裝環(huán)境的選擇
①應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強(qiáng)電磁場的設(shè)備,如大電機(jī)、大變壓器等。
②安裝場所不應(yīng)有強(qiáng)烈的震動(dòng),管道固定牢靠。環(huán)境溫度應(yīng)變化不大。
③安裝環(huán)境應(yīng)便于安裝和維護(hù)。
1.2 安裝位置的選擇
①安裝位置必須保證管道內(nèi)始終充滿被測流體。
②選擇流體流動(dòng)脈沖小的地方。即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和閥門、彎頭等局部阻力件。
③測量雙相(固、液或氣、液)流體時(shí),應(yīng)選擇不易引起相分離的地方。
④應(yīng)避免測量部位出現(xiàn)負(fù)壓。
⑤被側(cè)管道直徑或周長容易測量,并且橢圓度應(yīng)較小。
1.3 直管段長度
傳感器安裝管道上游側(cè)直管段長度應(yīng)大于或等于10D,下游側(cè)應(yīng)不小于5D。D 為被測管道通徑。
1.4 流量控制閥門和調(diào)節(jié)閥門流量控制閥門應(yīng)安裝在傳感器上游側(cè)的被測管道上,流量調(diào)節(jié)閥門應(yīng)安裝在傳感器下游側(cè)。測量時(shí),通常流量控制閥門應(yīng)處于全開狀態(tài)。
1.5 安裝底座的焊接
安裝底座與被測管道的焊接如圖3 所示。焊接的技術(shù)要求如下:
①安裝底座63 管子的軸線與被測管道的軸線相互垂直。其夾角為
②采用不銹鋼焊條平焊。焊后保證法蘭端面與管軸線平行,焊縫牢固,能承受1.6Mpa 壓力無滲漏現(xiàn)象。
③被測管道開孔尺寸與安裝底座的通孔外徑一致。
2 傳感器安裝
2.1 安裝前傳感器的檢查
a 安裝前用酒精棉球或清潔的細(xì)紗布輕輕地,仔細(xì)地擦除傳感器測量頭部兩極表面的油脂、灰塵等贓污物質(zhì)。但不得用堅(jiān)硬的東西損傷電極表面和絕緣材料。
b 安裝前用萬用電表檢查傳感器,符合以下技術(shù)指標(biāo):
①勵(lì)磁線圈阻值檢查:用萬用電表測接線盒內(nèi)“X、Y”端子之間的電阻值約為40 左右。如所測阻值為無窮大,則線圈斷路;如阻值為零,則線圈短路。
②電極對(duì)端子之間電阻:接線盒內(nèi)端子“A、B”分別對(duì)測量頭或測量管內(nèi)的兩電極一個(gè)為零 。若一個(gè)為無窮大或全為無窮大,均是有故障。
③絕緣電阻檢查:勵(lì)磁線圈、信號(hào)端子與插入桿之間電阻為無窮大。端子C 對(duì)插入桿電阻為零 。
用萬用電表測量接線端子“A、B”對(duì)“C”和“X、Y”對(duì)“C”之間電阻為無窮大,端子對(duì)“C”對(duì)插入桿之間的電阻為零 。端子“A、B”對(duì)端子“X”和“Y”之間電阻為無窮大。如出現(xiàn)測量與上述不一致時(shí),請與本廠聯(lián)系。
3 被測管道內(nèi)徑的測量
3.1 在可以測量管道內(nèi)徑時(shí),可應(yīng)用游標(biāo)卡尺或鋼卷尺,至少在管道內(nèi)四個(gè)互相之間大致相等角度的直徑上進(jìn)行側(cè)量。如果相鄰兩個(gè)直徑之差大于0.5%,則買測數(shù)目加倍,取所在直徑的算術(shù)平均值作為管道直徑。
3.2 當(dāng)不能直接測量管道內(nèi)徑時(shí),可以通過測量管道周長和壁厚來計(jì)算內(nèi)徑
式中:D——被測管道內(nèi)徑,米;L——管道外周長,米;l——周長修正值,米;e——管道壁厚,米。
使用此法管外表面應(yīng)仔細(xì)除去粗糙部分,若有任何如焊縫這種的高點(diǎn),應(yīng)從周長測值中減去各高點(diǎn)由下式計(jì)算的修正值:圖片7
4 傳感器的安裝
4.1 清理被測管安裝底座的焊渣和毛刺。
4.2 關(guān)掉上游流量控制閥門或采用低壓供水。
4.3 按圖3 所將DN50 球閥安裝到安裝底座上。注意球閥的長空腔向上。檢查球閥是否能全開全關(guān)。
如有問題應(yīng)進(jìn)行修理。將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開定位螺釘和壓緊螺母,將傳感器插入桿通過球閥插入被測管道。插入深度由6.4.4 計(jì)算,并由游標(biāo)卡尺或鋼卷尺測量,符合要求后,上緊壓緊螺母和定位螺釘,同時(shí)應(yīng)注意傳感器方向標(biāo)志桿指向應(yīng)和流體流向一致。
4.4 用游標(biāo)卡尺或鋼卷尺測量傳感器電極至方向標(biāo)志桿之間的距離。設(shè)測得傳感器電極與其方向標(biāo)志桿的長度為H,對(duì)于D≤400mm,插入深度可由下式計(jì)算插入深度可由下式計(jì)算插入深度E 為:
E=H-0.5D
對(duì)于D>400mm 通徑時(shí),
E=H-0.121D
需要更準(zhǔn)確找出插入深度時(shí),可用下式計(jì)算管道直徑方向,內(nèi)壁到測量點(diǎn)的距離Y