HEL系列智能電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵磁。電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場顯示的同時(shí),還可以輸出4-20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
HEL系列電磁流量計(jì)除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量固液兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
二、工作原理
智能電磁流量計(jì)測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。 勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時(shí),將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時(shí),如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。 電動勢E正比于磁通量密度B、測量管內(nèi)徑d與平均流速V的乘積,電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,摸擬電流等信號,用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E=KBdV 式中:E---為電極間的信號電壓(V) B---磁通密度(T) d---測量管內(nèi)徑(m) V---平均流速(m/s) |
式中K,d為常數(shù),由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數(shù),則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q。這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由E=KBdV可知,被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。對于制造廠和用戶來說,只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可測量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量,而不需作任何修正,這是電磁流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn),是其他任何流量計(jì)所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并具有很高的可靠性。
三、性能特點(diǎn)
1.儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠,無可動部件,工作壽命長。
2.無截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3.無機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于自動檢測、調(diào)節(jié)程控系統(tǒng)。
4.測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
5.采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和HC、HB、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
6.全數(shù)字量處理,抗*力強(qiáng),測量可靠,精度高,流量測量范同可達(dá)150:l。
7.全漢字菜單操作,使用方便,操作簡單。
8.高清晰度背光LCD顯示。
9.具有雙向流量測量,雙向總量累計(jì)功能,內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累積值,反向累積值及差值積算量。
10.輸出方式:電流、頻率雙向輸出功能和RS-485、MODBUS、HART接口。
11.采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高。
四、技術(shù)參數(shù)
1.整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB/T9248-2015 |
公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、 350、400、450、500、600、700、800、900、l000、l200、1400、1600、 l800 (插入式大于DN150) |
流速 | 15m/s |
準(zhǔn)確度 | 0.5 級、1.0 級 ( 隨口徑區(qū)分 ) |
流體電導(dǎo)率 | ≥5uS/cm |
環(huán)境溫度 | 傳感器:(-40~+80)℃,轉(zhuǎn)換器:(-l5~+50)℃ |
襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨脂、聚全氟乙丙烯(F46) |
流體溫度 | ≤120℃ |
電極材料 | 316L、哈氏合金 C、哈氏合金 B、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
法蘭材質(zhì) | 碳鋼、不銹鋼 |
外殼防護(hù) | IP65 |
防爆標(biāo)志 | ExⅡBT6 Gb |
電源 | 直流 | (18~30)V | |
交流 | (85~265)V (45~63)Hz | ||
功率 | <20W(與傳感器配套) | ||
內(nèi)部積算器 | 正向流量、反向流量、差值量均有總量積算器 | ||
輸出信號 (可編程) | 電流輸出 | ●輸出信號:雙向兩路,全隔離(0~l0)mA/(4~20)mA ●負(fù)載電阻:(0~l0)mA,(0~1.5)KΩ;(4~20)mA時(shí),(0~750)Ω ●基本誤差:在上述測量基本誤差基礎(chǔ)上加±l0μA | |
頻率輸出 | ●正向和反向流量輸出,輸出頻率上限可在1~5000Hz內(nèi)設(shè)定 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V,導(dǎo)通時(shí)集電極電流為250mA | ||
脈沖輸出 | ●正向和反向流量輸出,輸出頻率上限可達(dá)500cp/s ●脈沖寬度自動設(shè)置或20ms方波 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V.導(dǎo)通時(shí)集電極電流為250mA | ||
流向指示輸出 | ●可測正反方向的流體流動,并可以判斷出流體流動的方向 | ||
報(bào)警輸出 | ●兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報(bào)警輸出 ●外接電源不大于35V,導(dǎo)通時(shí)集電極電流為250mA ●報(bào)警狀態(tài):流體空管、勵磁斷線、流量超限 | ||
通訊接口 | RS-485、 MODBUS、 HART,具有防雷擊保護(hù) | ||
阻尼時(shí)間 | 在(1~64)s | ||
正常工作條件 | 環(huán)境溫度:(-10~60)℃、相對濕度:5%~90% | ||
口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) | 口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) |
DN10 | 0.14 ~ 1.4 | DN400 | 226.08~4521.60 |
DN15 | 0.32 ~ 6.36 | DN450 | 286.31~5722.65 |
DN20 | 0.57 ~ 11.30 | DN500 | 353.25~7065.00 |
DN25 | 0.88 ~ 17.66 | DN600 | 508.68~10173.6 |
DN32 | 1.45 ~ 28.94 | DN700 | 692.37~13847.40 |
DN40 | 2.26 ~ 45.22 | DN800 | 904.32~18086.40 |
DN50 | 3.53 ~ 70.65 | DN900 | 1144.53~22890.60 |
DN65 | 5.97 ~ 119.40 | DN1000 | 1413.00~28260.00 |
DN80 | 9.04 ~ 180.86 | DN1200 | 2034.72~40694.40 |
DN100 | 14.13 ~ 282.6 | DN1400 | 2769.48~55389.60 |
DN125 | 22.08~441.56 | DN1600 | 3617.28~72345.60 |
DN150 | 31.79~635.85 | DN1800 | 4578.12~91562.40 |
DN200 | 56.52~1130.4 | DN2000 | 5652.00-113040.00 |
DN250 | 88.31~1766.25 | DN2200 | 6838.92-136778.40 |
DN300 | 127.17~2543.40 | DN2400 | 8138.88-162777.60 |
DN350 | 173.09~3461.85 | DN2600 | 9551.88-191037.60 |
電磁流量計(jì)外形及安裝尺寸(法蘭標(biāo)準(zhǔn):GB/T9119) | ||||||
公稱通徑 DN | 壓力等級 | 法蘭外徑 D | 螺栓孔中心圓直徑K | 螺栓孔 n-L | 總長 L | 高度 H |
10 | PN40 | 90 | 60 | 4-φ14 | 200 | 190 |
15 | PN40 | 95 | 65 | 4-φ14 | 200 | 190 |
20 | PN40 | 105 | 75 | 4-φ14 | 200 | 190 |
25 | PN40 | 110 | 85 | 4-φ14 | 200 | 200 |
32 | PN40 | 140 | 100 | 4-φ18 | 200 | 205 |
40 | PN40 | 150 | 110 | 4-φ18 | 200 | 215 |
50 | PN40 | 165 | 125 | 4-φ18 | 200 | 220 |
65 | PN16 | 185 | 145 | 4-φ18 | 200 | 240 |
80 | PN16 | 200 | 160 | 4-φ18 | 200 | 255 |
100 | PN16 | 220 | 180 | 4-φ18 | 250 | 270 |
125 | PN16 | 250 | 210 | 4-φ18 | 250 | 300 |
150 | PN16 | 285 | 240 | 8-φ22 | 300 | 330 |
200 | PN16 | 340 | 295 | 12-φ24 | 350 | 390 |
250 | PN16 | 405 | 355 | 12-φ26 | 450 | 450 |
300 | PN16 | 460 | 410 | 12-φ28 | 500 | 500 |
350 | PN16 | 520 | 470 | 16-φ30 | 550 | 520 |
400 | PN16 | 580 | 525 | 16-φ32 | 600 | 635 |
450 | PN10 | 615 | 565 | 20-φ26 | 600 | 685 |
500 | PN10 | 670 | 620 | 20-φ26 | 600 | 750 |
600 | PN10 | 780 | 725 | 20-φ30 | 600 | 830 |
700 | PN6 | 860 | 810 | 24-φ26 | 700 | 890 |
800 | PN6 | 975 | 920 | 24-φ30 | 800 | 1095 |
900 | PN6 | 1075 | 1020 | 24-φ30 | 900 | 1195 |
1000 | PN6 | 1175 | 1120 | 28-φ30 | 1000 | 1295 |
1200 | PN6 | 1405 | 1340 | 32-φ33 | 1200 | 1395 |
1400 | PN6 | 1630 | 1560 | 36-φ36 | 1400 | 1595 |
1600 | PN6 | 1830 | 1760 | 40-φ36 | 1600 | 1700 |
1800 | PN6 | 2045 | 1970 | 44-φ39 | 1800 | 1930 |
2.其他未列出的壓力等級,尺寸可能會不同
3.對于口徑較小的傳感器,表頭的尺寸可能大于傳感器
注:以上尺寸為參考尺寸,如有特殊選型該值可能會有所不同
2.其他未列出的壓力等級,尺寸可能會不同 3.對于口徑較小的傳感器,表頭的尺寸可能大于傳感器 |
六、電極材質(zhì)的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼 0Cr18Ni12Mo2Ti | 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(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、氫fu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++下或含其他氧化類的腐蝕,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、Fe+++、Cu++)時(shí),則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性,和玻璃很相似。除了氫fu酸、發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和150℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中不耐蝕。 |
鉑/銥合金 | 幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì),但不適用與王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆 | 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(shí)際情況自己做出選擇,必要時(shí)應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn),如掛片試驗(yàn)。 |
襯里材料 | 主要性能 | 介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
一體型 | 分離型 | |||
聚四氟乙烯(F4) 聚全氟乙丙類烯(F46) | 1.是化學(xué)性能的一種塑料,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、高溫、高速液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 | 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) |
2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠。 | ||||
3.抗負(fù)壓能力不如聚氯丁橡膠。 | ||||
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℃ | ||
聚氯丁橡膠 | 1.有的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。 | 80℃-120℃ (需特殊訂貨) | 水、污水、耐磨損性的泥漿礦漿 | |
2.耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)腐蝕,不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕。 | ||||
聚氨酯橡膠 | 1.耐磨性能* 。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、 泥漿 | |
2.耐腐蝕性能較差。 |
型號 | 通徑 | ||||
HEL-XXX | DN10-2600智能型電磁流量計(jì) | ||||
HEL-XXX-C | DN200-2600插入式電磁流量計(jì) | ||||
代號 | 電極材料 | ||||
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K9 | 316L HB HC 鈦 鉭 鉑合金 不銹鋼涂覆碳化鎢 蒙乃爾 | ||||
代號 | 內(nèi)襯材料 | ||||
C1 C2 C3 C4 C5 C6 | 聚四氟乙烯F4 聚全氟乙丙烯F46 聚氟合乙烯FS 聚氯丁橡膠 聚氨脂橡膠 PFA | ||||
代號 | 傳感器材質(zhì) | ||||
B1 B2 | 304不銹鋼 碳鋼 | ||||
代號 | 精度等級 | ||||
E1 E2 E3 | 0.3級 0.5級 1級 | ||||
代號 | 信號輸出 | ||||
F1 F2 F3 F4 | 4-20mA,頻率,脈沖 RS485接口 Modbus Hart | ||||
代號 | 溫度 | ||||
T1 T2 T3 | 常溫型 高溫型 超高溫型 | ||||
代號 | 壓力等級 | ||||
P1 P2 P3 P4 | 0.6MPa 1.0MPa 1.6MPa 4.0MPa | ||||
代號 | 供電電源 | ||||
D1 D2 | 220VAC±10% 24VDC±10% | ||||
代號 | 轉(zhuǎn)換器形式 | ||||
J1 J2 J3 | 一體型結(jié)構(gòu) 分體型結(jié)構(gòu) 防爆一體型結(jié)構(gòu) |
九、安裝與使用
1、對外部環(huán)境的要求:
a.流量計(jì)應(yīng)避免安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場所,若必須安裝時(shí)須有隔熱、通風(fēng)的措施。
b.流量計(jì)安裝在室內(nèi),若必須安裝于室外,應(yīng)避免雨水淋澆,積水受淹及太陽曝曬,須有防潮和防曬措施。
c.流量計(jì)應(yīng)避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,必須安裝時(shí),須有通風(fēng)措施。
d.為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)方便,在流量計(jì)周圍需有充裕的安裝空間。
e.流量計(jì)安裝場所應(yīng)避免有強(qiáng)磁場及強(qiáng)振動源,如管道振動大,在流量計(jì)兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
2、對工藝管的要求
流量計(jì)對安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測量精度。
a 、 上 、 下 游 工 藝 管 的 內(nèi) 徑 與 傳 感 器 的 內(nèi) 徑 相 同 , 并 應(yīng) 滿 足 : 0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:傳感器內(nèi)徑,D:工藝管內(nèi)徑)
b、工藝管與傳感器必須同心,同軸偏差應(yīng)不大于0.05DN
3、旁通管的要求:為了方便檢修流量計(jì),為流量安裝旁通管,另外,對重污染流體及流量 計(jì)需清洗而流體不能停止的,必須安裝旁通管。
4、對直管段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響,流量計(jì)安裝的前、后直管段長度有一定要求,否則會影響測量精度(也可安裝整流器,盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝)。
管道安裝類型 | 安裝示意圖 | 標(biāo)準(zhǔn)管道式 | |
前直管道L | 后直管道S | ||
彎管 | 圖a | 10D | 5D |
水平管 | 圖b | 5D | 3D |
閥門下游 | 圖c | 10D | 5D |
擴(kuò)口管 | 圖d | 10D | 5D |
泵下游 | 圖e | 15D | 2D |
收縮管 | 圖f | 5D | 2D |
混合液 | 圖g | 30D | 3D |
5、傳感器的接地:為了使儀表可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾,傳感器 應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,接地電阻<10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或 是非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)還應(yīng)加裝接地環(huán)或內(nèi)置接地電極。
a、在金屬管道上的接地方式:金屬管道內(nèi)避沒有絕緣層,按下圖接地。
b、在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式:傳感器上的兩端面應(yīng) 加裝接地環(huán)或內(nèi)置接地電極,使管內(nèi)流動的被測介質(zhì)與大地短接,具有零電位。否 則,電磁流量計(jì)無法正常工作。
6、流量計(jì)在管線上的安裝要求
7、傳感器在陰極保護(hù)管道上的安裝
防護(hù)電解腐蝕的管通道通常在其內(nèi)壁和外壁是絕緣的,因此被測介質(zhì)沒有接地電位。所以,傳感器必須使用接地環(huán)。
具有陰極防腐蝕保護(hù)的管道,傳感器與兩側(cè)連接管道之間是絕緣的,所以介質(zhì)對地是不導(dǎo)通的,安裝時(shí)要注意下列各點(diǎn):
a.接地環(huán)要裝在傳感器的兩個(gè)端面上,他們必須與工藝管道的法蘭絕緣,通過接地線2與傳感器相連,接地環(huán)的材質(zhì)應(yīng)能耐介質(zhì)的腐蝕,制造廠通常提供的標(biāo)準(zhǔn)材料是不銹鋼(1Crl8Ni9Ti)。
b.儀表兩側(cè)工藝管的法蘭應(yīng)該用截面積為4mm²的銅導(dǎo)線繞過傳感器相連,使陰極保護(hù)電位與感器之間隔離。必須要注意,不要連接到傳感器上去。
c.法蘭連接螺栓必須與工藝管道的法蘭絕緣,用戶必須自備絕緣材料制造的襯套和墊圈。詳見下圖示意。
8、電磁流量計(jì)的搬運(yùn)
十、流量計(jì)安裝時(shí)注意事項(xiàng)
a.安裝尺寸一定要計(jì)算準(zhǔn)確,否則容易泄露或安裝不上。
b.流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。
C.流量計(jì)的電極軸線必須近似水平,否則影響測量精度。
d.傳感器兩邊的法蘭必須保持平行否則容易泄露。
e.為了壁免在安裝后形成旋渦流動,應(yīng)保證工藝配管、流量計(jì)同軸連接不能錯開。
f.安裝流量計(jì)時(shí),嚴(yán)禁在緊靠流量計(jì)法蘭處電焊施工,以免燒傷流量計(jì)襯里。
g.對不同性質(zhì)的工藝管道,應(yīng)采用相應(yīng)的接地方式(見傳感器接地)。
h.對于腐蝕性介質(zhì),應(yīng)垂直安裝,被測介質(zhì)自下往上流動,這樣可以避免固體顆粒在流量計(jì)管中沉積,使襯里腐蝕均勻,延長使用壽命。
i.對于測量管口徑大于200mm,為安裝方便,可采用伸縮頭。
十一、隔爆型產(chǎn)品安裝使用注意事項(xiàng)
1、產(chǎn)品外殼設(shè)有接線端子,用戶在使用產(chǎn)品時(shí)應(yīng)可靠接地,但不得與強(qiáng)電系統(tǒng)的保護(hù)接地共用。
2、安裝現(xiàn)場應(yīng)不存在對鋁合金有腐蝕作用的有害氣體。
3、現(xiàn)場安裝、維護(hù)必須遵守“有爆炸性氣體時(shí)勿開蓋”的警告語。
4、防爆外殼溫度不得大于130℃
5、維修和換電池必須在安全場所進(jìn)行;當(dāng)安裝現(xiàn)場確認(rèn)無可燃性氣體存在時(shí),方可維修。
6、用戶安裝使用和維護(hù)產(chǎn)品時(shí)必須同時(shí)遵守GB3836.1-2010、GB3836.2-2010防爆標(biāo)準(zhǔn)、GB50058-92“防爆和火災(zāi)危害環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)程”和“中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場所電氣安全規(guī)程”的有關(guān)規(guī)定。
7、當(dāng)使用外電源或外接信號時(shí),電纜為橡膠電纜,外徑φ8~φ8.5,若不用外電源和外接信號,電纜引出孔須用盲板封牢。
8、隔爆型用于Ⅱ類C級T4可燃性氣體的1區(qū)以下的危險(xiǎn)場所。