結(jié)構(gòu)
脈沖輸出電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測(cè)量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。
磁路系統(tǒng):其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,受交流磁場(chǎng)的干擾較小,但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,負(fù)電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí),磁鐵相應(yīng)也很大,笨重且不經(jīng)濟(jì),所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng),且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。
測(cè)量導(dǎo)管:其作用是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)。為了使磁力線(xiàn)通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路,測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。
電極:其作用是引出和被測(cè)量成正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,且被要求與襯里齊平,以便流體通過(guò)時(shí)不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測(cè)量精度。
外殼:應(yīng)用鐵磁材料制成,是分配制度勵(lì)磁線(xiàn)圈的外罩,并隔離外磁場(chǎng)的干擾。
襯里:在測(cè)量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測(cè)液體,其作用是增加測(cè)量導(dǎo)管的耐腐蝕性,防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
轉(zhuǎn)換器:由液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)十分微弱,受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)并抑制主要的干擾信號(hào)。其任務(wù)是把電極檢測(cè)到的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)。
特點(diǎn)
1、測(cè)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(cè)量管內(nèi)*流動(dòng)部件,無(wú)壓損,直管段要求較低。對(duì)漿液測(cè)量有*的適應(yīng)性;
3、合理選擇傳感器襯里和電極材料,即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性;
4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式,功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達(dá)150:1;
5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型;
6、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數(shù)設(shè)定方便,編程可靠;
7、流量計(jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng),內(nèi)裝三個(gè)積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示正、反流量,并具有多種輸出:電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART;
8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),具有自檢和自診斷功能;
9、測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線(xiàn)性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。
10、測(cè)量管道內(nèi)無(wú)阻流件,因此沒(méi)有附加的壓力損失;測(cè)量管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件,因此傳感器壽命極長(zhǎng)。
11、由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿(mǎn)磁場(chǎng)的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長(zhǎng)度為5倍的管道直徑。
12、轉(zhuǎn)換器采用國(guó)際的單片機(jī)(MCU)和表面貼裝技術(shù)(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點(diǎn)穩(wěn)定,參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD,顯示累積流量,瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。
13、雙向測(cè)量系統(tǒng),可測(cè)正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
分類(lèi)
按照外加磁場(chǎng)類(lèi)型的不同,電磁流量計(jì)主要有直流式和感應(yīng)式兩種。直流式電磁流旱計(jì)(圖2)的外加恒下磁場(chǎng)B垂直于管軸,C、D處裝有兩個(gè)電極,用來(lái)測(cè)量流體橫越磁場(chǎng)時(shí)所感生的電動(dòng)勢(shì)U。流量Q可用下式求出:
式中A為管道橫截面積;d為管道直徑;k為修正系數(shù),用來(lái)修正導(dǎo)出公式時(shí)未計(jì)及的因素(如流量計(jì)管道內(nèi)的流速事實(shí)上并不均勻)的影響。在常的流量計(jì)中,k約為0.8,但對(duì)于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計(jì),則要用容積法(一定時(shí)間內(nèi)流過(guò)的容積)標(biāo)定k值。磁場(chǎng)可由磁鐵產(chǎn)生,磁鐵材料一般是鋁-鎳-鈷合金。流量大時(shí),因管徑較大,故采用無(wú)鐵芯激磁繞組,通以它常直流電流來(lái)產(chǎn)生一個(gè)近似均勻的磁場(chǎng)。
感應(yīng)式電磁流量計(jì) 在被測(cè)流體溫度過(guò)高或?qū)﹄姌O有強(qiáng)烈腐蝕作用等情況下,可采用感應(yīng)式電磁流量計(jì)(圖2)。A、B為匝數(shù)相等的兩個(gè)交流激磁繞組(圖中畫(huà)的是截面),繞組之間是串聯(lián)的,但各自的電流方向相反。當(dāng)流體靜止時(shí),通過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈C的合成磁通為零,故線(xiàn)圈中沒(méi)有感生的交變電動(dòng)勢(shì)。流體流動(dòng)時(shí)感應(yīng)線(xiàn)圈中就產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),其大小與流速成正比?;谶@一原理,還有很多改型方案。例如用一個(gè)激磁繞組,而在它的對(duì)稱(chēng)的兩側(cè)各安置一方向相反的感應(yīng)線(xiàn)圈并串聯(lián)起來(lái)(圖3)流體流動(dòng)時(shí),磁力線(xiàn)向流動(dòng)方向移動(dòng),使兩邊感應(yīng)線(xiàn)圈中的大吃一驚生電動(dòng)勢(shì)不為零,由此可間接表示出流量的大小。
電磁流量計(jì)的管道內(nèi)沒(méi)有其他部件,所以除用于測(cè)量導(dǎo)電流體的流量外,還可用于測(cè)量各種粘度的不導(dǎo)電液體(其中加入易電離物質(zhì))的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計(jì)。
電磁流量計(jì)就顯示方式分為:分體型電磁流量計(jì),一體型電磁流量計(jì)。系列公稱(chēng)通徑DN15~DN3000。
分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)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(lì)磁,同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)lin先水平。
分體型電磁流量計(jì)在滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),還可以輸出4~20mA電流信號(hào)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(mén)。
分體型電磁流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,高粘度液流及鹽類(lèi)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量。由于*的特點(diǎn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1.電磁流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)部件,也沒(méi)有阻流件,不會(huì)引起壓力損失,同時(shí)也不會(huì)引起磨損,阻塞等問(wèn)題。
2.電磁流量計(jì)是一體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過(guò)程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率(在一定范圍內(nèi))的影響。
3.電磁流量計(jì)的量程范圍寬,可達(dá)1:100。此外,電磁流量計(jì)只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,而與軸對(duì)稱(chēng)的流動(dòng)狀態(tài)(層流或紊流)無(wú)關(guān)。
4.電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,而且線(xiàn)性好,因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線(xiàn)性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠(yuǎn)距離傳送。
選購(gòu)
口徑與量程的選擇
變送器口徑通常選用與管道系統(tǒng)相同的口徑。如果份道系統(tǒng)有待設(shè)計(jì),則可根據(jù)流母范圍和流速來(lái)選擇口徑。對(duì)于電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō),流速以2-4m/s較為適宜。在特殊情況下. 如液體中帶有固體顆粒,考慮到磨損的情況,可選常用流速≤3m/s,對(duì)于易附管壁的流體,可選用流速≤2m/s,流速確定以后,可根據(jù)
來(lái)確定變送器口徑。
變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來(lái)選擇:一是儀表滿(mǎn)量程大于預(yù)計(jì)的最大流量值,二是正常流值大于儀表滿(mǎn)量程的50%,以保證一定的測(cè)量精度。
襯里選擇
電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料正確選用方法
應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性,磨損性和溫度來(lái)選擇內(nèi)襯材料:
一、天然橡膠(軟橡膠)
1、較好的彈性,耐磨性和扯斷力
2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕
3、 測(cè)水、污水
二、耐酸橡膠(硬橡膠)
可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕,但不耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕
測(cè)一般的酸、堿、鹽溶液
三、氯丁橡膠(Neoprene)
1、好的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好
2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕,但不耐氧化性介質(zhì)的腐
<80℃;
測(cè)水、污水、泥漿和礦漿
四、聚胺脂橡膠(Polyurethane)
1、耐磨性能好
2、耐酸、堿性能差
<40℃
測(cè)中性強(qiáng)磨損的煤漿、泥漿和礦漿
五、聚四氟乙烯(PTFE)
1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機(jī)溶劑
2、耐磨性能好,粘接性能差
-80~+180℃;
測(cè)濃度、濃堿強(qiáng)腐蝕性溶液及衛(wèi)生類(lèi)介質(zhì)
應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)選型
1.了解工藝參數(shù)
(1)了解被測(cè)液體名稱(chēng)(由用戶(hù)提供)
(2)了解被測(cè)液體的最大流量、常用流量、最小流量(由用戶(hù)提供)
(3)了解工藝管徑(由用戶(hù)提供)
(4)了解介質(zhì)溫度(由用戶(hù)提供)
(5)了解介質(zhì)壓力(由用戶(hù)提供)
(6)了解被測(cè)流體的電導(dǎo)率(由用戶(hù)提供)
(7)了解是否有負(fù)壓情況存在(由用戶(hù)提供)
2.初步選型
(1) 根據(jù)了解到的被測(cè)介質(zhì)的名稱(chēng)和性質(zhì),確定是否采用電磁流量計(jì)(由業(yè)務(wù)員確定)
注意:電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電液體流量,而氣體、油類(lèi)和絕大多數(shù)有機(jī)物液體不在一般導(dǎo)電液體之例
(2)根據(jù)了解到的被介質(zhì)性質(zhì),確定電極材料
注意;公司一般提供不銹鋼、哈氏、鈦和鉭等四種電極,選用哪種電極應(yīng)根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)查相關(guān)資料手冊(cè)
(2)根據(jù)了解到的介質(zhì)溫度確定采用橡膠還是四氟內(nèi)襯(由營(yíng)銷(xiāo)員確定)
注意:橡膠耐溫不得超過(guò)80C;
四氟耐溫150C,瞬間可耐180C;
城市污水一般可采用橡膠內(nèi)襯和不銹鋼電極
(3)根據(jù)了解到的介質(zhì)壓力,選擇表體法蘭規(guī)格(由營(yíng)銷(xiāo)員確定)
注意:電磁法蘭規(guī)格通常為當(dāng)口徑由DN10-250時(shí),法蘭額定壓力≤1.6Mpa;
當(dāng)口徑由DN250-1000時(shí),法蘭額定壓力≤1.0Mpa;
當(dāng)介質(zhì)實(shí)際壓力高于上述管徑-壓力對(duì)應(yīng)范圍時(shí),為特殊訂貨,但最高壓力不得超過(guò)6.4Mpa
(4)確定介質(zhì)的電導(dǎo)率
注意:(1)電磁流量計(jì)的電導(dǎo)率不得低于5uS/cm
(2)自來(lái)水的電導(dǎo)率約為幾十到上百個(gè)uS/cm,一般鍋爐軟水(去離子水)導(dǎo)電,純水(高度蒸餾水)不導(dǎo)電
(3)氣體、油和絕大多數(shù)有機(jī)物液體的電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于5uS/cm,不導(dǎo)電。
3.了解用戶(hù)要求
(1)了解是組合式就地顯示還是分體式遠(yuǎn)傳顯示(由用戶(hù)提供)
注意:當(dāng)為分體遠(yuǎn)傳顯示時(shí)請(qǐng)了解最大距離,分離最大距離為100米
(2)了解是否需要其它附加功能(由用戶(hù)提供)
注意:1、電磁流量計(jì)本身帶有上下限流量報(bào)警、頻率和電流輸出功能,無(wú)須另外特殊訂貨
2、電磁流量計(jì)外殼密封防護(hù)等級(jí)有IP65和IP68兩種,當(dāng)選擇潛水型IP68時(shí)屬于特殊訂貨
3、當(dāng)電磁流量計(jì)要和計(jì)算機(jī)連接時(shí),需增加RS-485通訊口,屬于特殊訂貨
4.選型:通過(guò)上述步驟后,可最后確定電磁流量計(jì)型號(hào)規(guī)格。
使用方法
電磁流量計(jì)有兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài):自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
儀表通電時(shí),自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。在自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下,電磁流量計(jì)自動(dòng)完成各測(cè)量功能并顯示相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,用戶(hù)使用四個(gè)面板鍵,完成儀表參數(shù)設(shè)置。
1、按鍵功能
1.1自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下鍵功能
下鍵:循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容;
上鍵:循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容;
復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵:進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài);
確認(rèn)鍵:返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài);
測(cè)量狀態(tài)下,LCD顯示器對(duì)比度的調(diào)節(jié):小液晶是通過(guò)“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘;大液晶是通過(guò)調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.2參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能
下鍵:光標(biāo)處數(shù)字減1;
上鍵:光標(biāo)處數(shù)字加1;
復(fù)合鍵+下鍵:光標(biāo)左移;
復(fù)合鍵+上鍵:光標(biāo)右移;
確認(rèn)鍵:進(jìn)入/退出子菜單;
確認(rèn)鍵:在任意狀態(tài)下,連續(xù)按下兩秒鐘,返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)。
注:1.使用“復(fù)合鍵”時(shí),應(yīng)先按下復(fù)合鍵再同時(shí)按住上“上鍵”或“下鍵”
2.在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,3分鐘內(nèi)沒(méi)有按鍵操作,儀表自動(dòng)返回測(cè)量狀態(tài)。
3.流量零點(diǎn)修正的流向選擇,可將光標(biāo)移至最左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實(shí)際流向相反。
4.流量的單位選擇,可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)置”菜單的原顯示的流量單位下,然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之符合需要。
2、參數(shù)設(shè)置功能鍵操作
要進(jìn)行電磁流量計(jì)參數(shù)設(shè)定或修改,必須使流量計(jì)從測(cè)量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測(cè)量狀態(tài)下,按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼(0000),根據(jù)保密級(jí)別,按廠(chǎng)家提供的密碼對(duì)應(yīng)修改。再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”后,則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
智能型電磁流量計(jì)傳感器在工藝管道上的安裝
1.智能型電磁流量計(jì)測(cè)堵管在任何時(shí)刻必須*注滿(mǎn)介質(zhì),不能在不滿(mǎn)管或空管的情況下正常工作。在介質(zhì)不滿(mǎn)管時(shí),可采用抬高流量計(jì)后端出水管高度的方法使介質(zhì)滿(mǎn)管,避免不滿(mǎn)管及氣體附著在電極上。
2.管道內(nèi)有真空會(huì)損壞流量計(jì)的內(nèi)襯,需特別注意。
3.流動(dòng)的正方向應(yīng)與流量計(jì)上箭頭所指的正方向一致。
4.智能型電磁流量計(jì)即可在直管道上安裝,也可以在水平或傾斜管道上安裝,但要求二電極的中心連線(xiàn)處于水平狀態(tài)。
5.對(duì)于液、固兩相流體,最好采用垂直安裝,使被測(cè)介質(zhì)自上而下流動(dòng),可使流量計(jì)襯里磨損均勻,延長(zhǎng)使用壽命。
6.流量計(jì)在管道法蘭附近確保有足夠的空間,以便安裝和維護(hù)。
7.若測(cè)量管道有振動(dòng),在流量計(jì)的兩側(cè)應(yīng)有固定的支座。
8.測(cè)量介質(zhì)為重污染液體的,在旁路管道安裝流量計(jì)本體,不中斷工藝運(yùn)行,即可排空與清流。
9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí),連接法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊,否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯,最好用力矩扳手。
方法
脈沖輸出電磁流量計(jì)簡(jiǎn)單說(shuō)是由流量傳感器變送器組成的。電磁流量計(jì)的安裝要求是一定要安裝在管路的zui低點(diǎn)或者管路的垂直段,但是一定是在滿(mǎn)管的情況下,對(duì)直管段要求是前5D后3D,這樣才能保證電磁流量計(jì)的使用和對(duì)精度的要求。
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理不依賴(lài)流量的特性,如果管路內(nèi)有一定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測(cè)量區(qū)內(nèi)(如:彎頭、切向限流或上游有半開(kāi)的截止閥)則與測(cè)量無(wú)關(guān)。如果在測(cè)量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會(huì)影響測(cè)量的穩(wěn)定性和測(cè)量的精度,這時(shí)則應(yīng)采取一些措施以穩(wěn)定流速分布:
1. 增加前后直管段的長(zhǎng)度
2. 采用一個(gè)流量穩(wěn)定器
3. 減少測(cè)量點(diǎn)的截面。
1.對(duì)外部環(huán)境的要求
1.1.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(chǎng)所,若必須安裝時(shí),須有隔熱、通風(fēng)的措施。
1.2.流量計(jì)最好安裝在室內(nèi),若必須安裝于室外,應(yīng)避免雨水淋澆,積水受淹及太陽(yáng)暴曬,須有防潮和防曬措施。
1.3.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。
1.4.為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)方便,在流量計(jì)周?chē)栌谐湓5陌惭b空間。
1.5.流量計(jì)安裝場(chǎng)所應(yīng)避免有磁場(chǎng)及強(qiáng)振動(dòng)源,如管道振動(dòng)大,在流量計(jì)兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
1. 2. 管道式電磁流量計(jì)
2.1.對(duì)直段的要求
為了改善渦流與流場(chǎng)畸變的影響,流量計(jì)安裝的前、后直管段長(zhǎng)度有一定要求,否則會(huì)影響測(cè)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(kāi)閥門(mén)之后安裝)。
2.2.對(duì)工藝管的要求
流量計(jì)對(duì)安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測(cè)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(mǎn)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
2.3.旁通管的要求
為了方便檢修流量計(jì),最好為流量計(jì)安裝旁通管,另外,對(duì)重污染流體及流量計(jì)需清而流體不能停止的,必須安裝旁通管。
a.方便流量計(jì)的檢修
b.對(duì)重污染流體必須安裝
c.流體不能停止而流量計(jì)需清洗
3.插入式電磁流量計(jì)安裝要求
3.1.對(duì)直管段的要求
入口/出口直管段:入口應(yīng)≥10×DN;出口應(yīng)≥5×DN
3.2.對(duì)接地點(diǎn)要求
為了使儀表可靠的工作,提高測(cè)量精度,不受外界寄生電勢(shì)的干擾/傳感器應(yīng)有良好的接地,接地電阻小于10.(若金屬管道接地良好時(shí),無(wú)須專(zhuān)設(shè)接地裝置)3.3 對(duì)安裝位置要求如圖所示
插入電磁流量計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管路情況不一,不加裝球閥的流量計(jì),應(yīng)在不帶壓倒管路上安裝(即不帶壓安裝可選擇不加裝球閥的流量計(jì)),在管道上開(kāi)孔直徑50,準(zhǔn)備把連接焊管焊接在管道的開(kāi)孔上;對(duì)于要求不斷流裝卸或不允許介質(zhì)溢出的場(chǎng)合,須加裝球閥,即選擇帶球閥結(jié)構(gòu)的插入式電磁流量計(jì);在管道上開(kāi)孔直徑50,準(zhǔn)備把連接焊管焊接在管道的開(kāi)孔上。
插入式電磁流量計(jì)選型
測(cè)量范圍 : 推薦使用范圍: 0.5m/s~10m/s連續(xù)可調(diào) 。最大使用范圍:0.2m/s~15m/s連續(xù)可調(diào)
信號(hào)輸出:1、開(kāi)關(guān)量可設(shè)為: 脈沖輸出(最高1000HZ);高 /低流量報(bào)警;空管報(bào)警;流量方向示意;
故障報(bào)警;2、電流輸出:4-20mA輸出
組態(tài)方式:1、通過(guò)三個(gè)手動(dòng)鍵現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。 2、通過(guò)遙控器現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。 3、通過(guò)手操器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。
記憶:EEPROM不會(huì)消失之記憶體,無(wú)需電池保存。
說(shuō)明
電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于污水,氟化工,生產(chǎn)用水,自來(lái)水行業(yè)以及醫(yī)藥,鋼鐵等等諸多方面。由于原理決定了它只能測(cè)導(dǎo)電液體。雖說(shuō)它在可靠性和穩(wěn)定性方面都比其它種類(lèi)的流量計(jì)要好許多,但客戶(hù)在實(shí)際使用過(guò)程中,還是會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題,下面我就電磁流量計(jì)在選型和安裝上詳細(xì)說(shuō)一下:
一,和其它流量計(jì)一樣,雖然電磁流量計(jì)它的測(cè)量范圍比是30:1,比渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)都要高,但也是有限制的,許多客戶(hù)定表時(shí),常常把它和水表相比較,以為可以測(cè)量很低的流速,一般情況下,它只能測(cè)0.1m/s.低于此流速電磁流量計(jì)就很難正確測(cè)量。所以定貨初期對(duì)流量范圍比要搞清楚。定貨時(shí)不能按原先管道口徑來(lái)定貨,最好按你實(shí)際流量來(lái)定儀表口徑。
二,和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)對(duì)安裝前后直管道也有要求,只不過(guò)比其它類(lèi)流量計(jì)要求更低,但最關(guān)健一點(diǎn)要滿(mǎn)足:就是滿(mǎn)管,再滿(mǎn)管。不滿(mǎn)管的情況下容易引起流量計(jì)亂跳:
三,和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)也有防護(hù)等級(jí),一般一體式的防護(hù)等級(jí)為IP65,分體式的為IP68(針對(duì)傳感器而言),如果客戶(hù)對(duì)儀表安裝環(huán)境有要求,安裝地點(diǎn)在地下陰井或其它一些潮濕的地方,建議客戶(hù)選用分體式的。以免選錯(cuò)對(duì)儀表造成損害。
四,電磁流量計(jì)可以測(cè)腐蝕性液體,但定貨初期客戶(hù)要正確提供其它測(cè)量介質(zhì)屬性,以免選型時(shí)對(duì)電極選型上的錯(cuò)誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過(guò)程中報(bào)廢,給客戶(hù)帶來(lái)不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。
五,電磁流量計(jì)雖說(shuō)可靠性比較好,一般情況下不會(huì)損壞,但由于其原理決定,傳感器電極表面一直和液體接觸,時(shí)間久了,電極表面比較容易受污染。所以電磁流量計(jì)一般情況下,客戶(hù)有條件拆的情況下,建議一年到一年半之間拆出來(lái)清洗一次電極以保證流量計(jì)整機(jī)的測(cè)量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的,電磁流量計(jì)也不例外。
六,在主管線(xiàn)是垂直管線(xiàn)時(shí),一般情況下,要求水流是自下而上,盡量不要自上而下。后者容易引起流量波動(dòng)比較大。安裝除了滿(mǎn)管以外,這點(diǎn)也是很重要的,其次就是前后直管道的距離了。
選擇便于維修,活動(dòng)方便的地方。流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端,決不能在抽吸側(cè)安裝;閥門(mén)應(yīng)安裝在流量下游側(cè)。
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,可測(cè)流量范圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,最大可達(dá)3m,輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線(xiàn)性,精確度較高,可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線(xiàn)時(shí),也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感應(yīng)電勢(shì),V;
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,T
D—管道內(nèi)徑,m
v—液體的平均流速,m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD2)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)
由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí),被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線(xiàn)性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex,測(cè)量此電勢(shì)的大小,就可求得體積流量。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測(cè)量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出,數(shù)值大小與流速成正比例,其值為:
E=B·V·D·K
式中: E-感應(yīng)電勢(shì);
K-與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)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(cè)量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號(hào)處理后,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報(bào)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。
注:不同電磁流量計(jì)參數(shù)略有差異,使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必查看說(shuō)明書(shū)。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線(xiàn).如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱(chēng)分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):
e=KBDv (3-36)
式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可見(jiàn),體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線(xiàn)性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。
需要說(shuō)明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿(mǎn)足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱(chēng)分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。