E=KBdv
式中: E-------- 為電極間的信號(hào)電壓( V )
B-------- 磁通密度( T )
d-------- 測(cè)量管內(nèi)徑( m )
v-------- 平均流速( m/s )
式中 K 、 d 為常數(shù),由于勵(lì)磁電流是恒流的,故 B 也是常數(shù),則由 E=KBdv 可知,流體流量 Q 與電壓信號(hào) E 成正比,即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓 E 與體積 Q 成線形關(guān)系。因此只要測(cè)量 E 就可以確定 Q ,這就是離子水流量計(jì) 的基本原理。
由 E=KBdv 可知,被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、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(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)(如層流或紊流)就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。因此說離子水流量計(jì) 是一種真正的體積流量。而不需任何修正。碘化銨流量計(jì)的一突出特點(diǎn),是其他任何流量計(jì)所沒有的。測(cè)量管內(nèi)無活動(dòng)及阻六流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且有的可靠性。
由于離子水流量計(jì) 有其的優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于化工化纖、食品、造紙、制糖、礦冶、給排水、環(huán)保、水利水工、鋼鐵、石油、制藥等工業(yè)領(lǐng)域中,用來測(cè)量各種酸緘、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、煤水漿、玉米漿、纖維漿、糧漿、石灰乳、污水、冷卻原水、給排水、鹽水、雙氧水、啤酒、麥汁、各種飲料、黑液、綠液等導(dǎo)電液體介質(zhì)的體積流量。
二、硫酸流量計(jì)
三、硫酸流量計(jì) 主要技術(shù)參數(shù)
• 公稱通徑系列 DN ( mm )
管道式四氟襯里: 10 、 15 、 20 、 32 、 40 、 50 、 65 、 80 、 100 、 125 、 150 、 200 、 250 、 300 、 350 、 400 、 450 、 500 、 600 。
管道式橡膠襯里: 40 、 50 、 65 、 80 、 100 、 125 、 150 、 200 、 300 、 350 、 400 、 500 、 600 、 800 、 1000 、 1200 。
• 流動(dòng)方向:正、反凈流量。量程比: 150 : 1 。重復(fù)性誤差:測(cè)量值的± 0 。 1%
0.5 級(jí)、 1.0 級(jí)(管道式)
• 被測(cè)介質(zhì)溫度:普通橡膠襯里: -20 ~ +60 ℃
硫酸流量計(jì) 高溫橡膠襯里: -20 ~ +90 ℃
聚四氟乙烯襯里: -30 ~ +100 ℃
高溫型四氟襯里: -30 ~ +180 ℃。
• 額定工作壓力:管道式: DN6 ~ DN80 ≤ 1.6Mpa, DN100 ~ DN250 ≤ 1.0Mpa,
DN300 ~ DN1200 ≤ 0.6Mpa 。
• 離子水流量計(jì) 流量測(cè)量范圍:流量測(cè)量范圍對(duì)應(yīng)流速范圍是 0.1 ~ 15m/s
• 電導(dǎo)率范圍:被測(cè)流體電導(dǎo)率≥ 5us/cm( 一體式 ) ,大多數(shù)以水為成分的介質(zhì),其電導(dǎo)率在 200 ~ 800 μ s/cm 范圍內(nèi),均可選用離子水流量計(jì) 來測(cè)量其流量。
• 電流輸出: 0 ~ 10mA 時(shí),負(fù)載電阻為 0 ~ 1.5k Ω; 4 ~ 20mA 時(shí),負(fù)載電阻為 0 ~ 750k Ω
• 數(shù)字頻率輸出: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≤ 35V 為 250mA 。
• 供電電源: 85 ~ 265V , 45 ~ 63Hz 。
• 直管段長(zhǎng)度:管道式:上游≥ 5DN ,下游≥ 2DN 。
• 連接方式:流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應(yīng)符合 GB11988 的規(guī)定。
• 防爆標(biāo)志: mdIIBT4 。
• 環(huán)境溫度: -25 ~ 60 ℃
• 相對(duì)濕度: 5% ~ 95%
消耗總功率:小于 20 瓦。
四、電磁流量選型說明
正確的選用離子水流量計(jì) 是保證用好離子水流量計(jì) 的前提條件,選用什么種類的離子水流量計(jì) 應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定,使離子水流量計(jì) 的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等,都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量的要求。
可測(cè)量的流體:
由離子水流量計(jì) 的工作原理可知,能選用離子水流量計(jì) 測(cè)量流量的流體必須是導(dǎo)電的,嚴(yán)格的說,除了高溫流體之外,只要電導(dǎo)率大于5μs/cm的任何流體都能選用相應(yīng)的離子水流量計(jì) 來測(cè)量流體,因此不導(dǎo)電的氣體、蒸汽、油類、丙銅等物質(zhì)不能選用離子水流量計(jì) 來測(cè)量流量。
硫酸流量計(jì) 選型編碼
管道式:
產(chǎn)品選型:
1、根據(jù)一體型和分離型離子水流量計(jì) 的特點(diǎn),選擇合適的類型。一體型離子水流量計(jì) 安裝敷線方便,精度中等,不宜在地面以下安裝,以防轉(zhuǎn)換器被水淹沒。分離型離子水流量計(jì) 較高,轉(zhuǎn)換器與傳感器異地安裝,更適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較差(如有害、有毒、易受水淹沒等場(chǎng)所)的場(chǎng)合,但安裝、敷線較嚴(yán)格,否則易引入干擾信號(hào)。
2、選擇合適的電極形式。對(duì)于不產(chǎn)生結(jié)晶、結(jié)疤、不沾污電極的介質(zhì),可用標(biāo)準(zhǔn)電極,否則用式清垢電極或有清洗連接裝置的電極。對(duì)于測(cè)污泥場(chǎng)合,還可選用可換式電極。
3、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。
4、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇襯里材料。
5、離子水流量計(jì) 防護(hù)等級(jí)。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB4208-1984約同于國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)(IEC529-7B),外殼防護(hù)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)為:IP65為防噴水型,即可 何方向?qū)x表噴水,噴水壓力為30Kpa。出水量為0.75m3/h,噴水口離儀表距離為3m;IP67為防浸水型,即儀表可全部浸入水中, 點(diǎn)應(yīng)在水下至少150cm,持續(xù)時(shí)間至少30min。IP68為潛水型,能長(zhǎng)期在水下工作。根據(jù)以上規(guī)定,在地下安裝易被水淹的儀表應(yīng)選IP68,儀表在地上安裝的宜選IP65。
6、根據(jù)連接儀表管道的絕緣性選擇接地。
7、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的壓力選擇離子水流量計(jì) 的公稱壓力。對(duì)于介質(zhì)壓力為10MPa、16MPa、
選型編碼舉例:
測(cè)量介質(zhì):污水 管道口徑:DN50 電極選擇:M02Ti 就地顯示
襯里材料:橡膠 輸出信號(hào):4—20mA/1—5KHz 無通訊 智能型
上限流量:30m3/h 編碼:JKM-LDBE—50S—M1×100—30
故障檢查
如果儀表不能令人滿意地工作,可按以下步驟檢查:
l 檢查流量計(jì)管線閥門是否全部打開,管道是否充滿液體,流量計(jì)是否在接近流量范圍上限值流量下工作;
l 檢查儀表電源、開關(guān)、保險(xiǎn)絲等供電設(shè)施是否正常;
l 檢查故障點(diǎn)是在電纜中還是在儀表中;
l 檢查轉(zhuǎn)換器的編號(hào)和儀表系數(shù)與傳感器是否一致;
l 檢查量程設(shè)定是否正確;
l 檢查流量計(jì)輸出連接是否正確及接地是否良好;
l 按轉(zhuǎn)換器部分規(guī)定內(nèi)容檢查。
傳感器口徑的確定:
流量計(jì)使用流速 在0.1—15m/s范圍內(nèi),此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶管道口徑一致。使用流速低于0.1m/s時(shí) 在儀表部位局部提高流速,采用縮管方式:
異徑管的中心錐角不小于150時(shí),可把異徑管視為直管段的一部分。
一體型或分離型的選擇:
一體型:現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境較好的條件下,一般都選用一體型,即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。
分離型:即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同地點(diǎn),一般出現(xiàn)以下情況時(shí)選用分離型。
(1) 環(huán)境溫度或流量計(jì)轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60℃。
(2) 管道震動(dòng)較大的場(chǎng)合。
(3) 會(huì)對(duì)傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合。
(4) 現(xiàn)場(chǎng)濕度較大或有腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
(5) 流量計(jì)裝在高空或井下調(diào)試不方便的場(chǎng)合。
定貨時(shí)應(yīng)注明傳感器和轉(zhuǎn)換器分離距離,一般不能超過100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛安裝。
電極、接地環(huán)材料的選擇:
應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體的腐蝕性來選擇電極的材料,請(qǐng)查有關(guān)腐蝕性手冊(cè),對(duì)于特殊流體應(yīng)做實(shí)驗(yàn)
材料 | 耐腐蝕性能 |
含鉬不銹鋼 (OCr18Ni12Mo2Ti) | 硝酸、室溫下〈5%硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液、在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸 |
哈氏合金C 哈氏合金B(yǎng) (HC、HB) | 耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性鹽、堿、常溫硫酸 |
鈦(Ti) | 海水、 (包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿 |
鉭(Ta) | 除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)物質(zhì)、包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和小于175℃硫酸 |
鉑(Pt) | 各種酸、堿、鹽,不包括王水 |
應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。
內(nèi)襯材料 | 名稱 | 符號(hào) | 性能 | 工 作溫度 | 適用液體 |
橡膠 | 氯丁橡膠 | CR | 耐磨性中等,耐一般低濃度的酸、堿、鹽的腐蝕 | <800C | 自來水、工業(yè)用水、海水 |
聚銨脂橡膠 | PU | 的耐磨性能,耐酸堿性能較差 | <600C | 紙漿、礦漿等漿液 | |
氟塑料 | 聚四氟乙烯 | F4或PTFE | 化學(xué)性能很穩(wěn)定,耐騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕 | <1800C | 腐蝕性強(qiáng)的酸堿鹽液體 |
四氟乙烯和六氟丙烯譯名:特氟隆FEP | F46或FEP | 化學(xué)性能略遜于F4 | 腐蝕性酸堿鹽液體 | ||
四氯乙烯和乙烯 | F40或ETFE | 化學(xué)性能略遜于F4 | 腐蝕性酸堿鹽液體 | ||
塑料 | 聚乙烯 | P0 | 化學(xué)性能穩(wěn)定 | <600C | 腐蝕性酸堿鹽液體 |
聚苯硫醚 | PPS | <1500C | 污水 |
?量必須符合下表中的數(shù)。
為了使流量計(jì)工作可靠穩(wěn)定,在選擇安裝地點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的要求:
(1) 盡量比開鐵磁性物體及具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備(如大電機(jī)、大變壓器等),以免受磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號(hào)。
(2) 應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,不宜在潮濕、易積水的地方安裝。
(3) 應(yīng)盡量避免日曬雨淋,避免環(huán)境溫度高于60℃及相對(duì)濕度大于95%。
(4) 選擇便于維修,活動(dòng)方便的地方。
(5) 流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端,決不能在抽吸側(cè)安裝;閥門應(yīng)安裝在流量下游側(cè)。
安裝要求:
為了正確的測(cè)量,在選擇管道上位置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求:
(1) 傳感器既可以在垂直管道上安裝,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處于水平狀態(tài)。
(2) 介質(zhì)在安裝位置應(yīng)該保證滿管流動(dòng),避免不滿管及氣體附著在電極上。
(3) 對(duì)于液固兩相流體, 采用垂直安裝,使傳感器襯里磨損均勻,延長(zhǎng)使用壽命。
(4) 流量計(jì)安裝位置介質(zhì)不滿管時(shí),可采取抬高流量管后端管路的方法,使其滿管,嚴(yán)禁在管道 點(diǎn)和出水口安裝流量計(jì)。(見圖)
(5) 修改管道的安裝方法:
當(dāng)介質(zhì)流速達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)當(dāng)選用較小口徑的流量計(jì),這時(shí)應(yīng)使用異徑錐形管或修改部分管道,使其與傳感器同口徑,但前后直管段至少須滿足:前直管段≥5DN,后直管段≥2DN(DN為管徑)。
(6) 前后直管段長(zhǎng)度為流量計(jì)前≥5DN,后端≥2DN。