一、概述
JN-LDE型一體化電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量,是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的體積流量外,還可用于測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理,水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。
二、工作原理
JN-LDE型一體化電磁流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測(cè)量管軸線和磁力線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)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線產(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)值大小與流量成正比例其值為:
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)
一體化電磁流量計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)(見右圖)測(cè)量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量管,一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應(yīng)電勢(shì)并將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)字處理后,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。
三、一體化電磁流量計(jì)的特點(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)無(wú)阻流部件,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.合理選用電極和襯里材料,即具有良好的耐腐蝕性和耐磨損性
4.全數(shù)字量處理,抗*力強(qiáng),測(cè)量可靠,精度高,流量測(cè)量單位可達(dá)150:1
5.超低EMI開關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好
6.采用16位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁,提高了流量測(cè)量的穩(wěn)定性,功耗低
7.采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高
8.管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件,無(wú)阻流部件,測(cè)量中幾乎沒有附加壓力損失
9.在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程
10.測(cè)量結(jié)果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無(wú)關(guān)
11.高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡(jiǎn)單,易學(xué)易懂
12.具有RS485、RS232、HART和Modbus Profibus-DP等數(shù)字通訊信號(hào)輸出(選配)
13.具有自檢與自診斷功能
14.小時(shí)總量記錄功能,以小時(shí)為單位記錄流量總量,適用于分時(shí)計(jì)量制(選配)
15.內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有掉電時(shí)鐘,可記錄16次掉電時(shí)間(選配)
四、 一體化電磁流量計(jì)的傳感器如何安裝
一體化電磁流量計(jì)如何正確的安裝,對(duì)一體化電磁流量計(jì)的測(cè)量精度與使用壽命起著相當(dāng)大的作用。下面,我們就來(lái)談?wù)?strong>一體化電磁流量計(jì)應(yīng)該怎樣正確的安裝。
1、選擇合適的安裝地點(diǎn)
通常一體化電磁流量傳感器外殼防護(hù)等極為IP68(GB 4208規(guī)定的沉浸級(jí)),對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求。
1) 測(cè)量混合相流體時(shí),選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所;測(cè)量雙組分液體時(shí),避免裝在混合尚未均勻的下游;測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí),要裝在反應(yīng)充分完成段的下游;
2) 盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓;
3) 選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,特別對(duì)一體型儀表;
4) 避免附近有大電機(jī)、大變壓器等,以免引起電磁場(chǎng)干擾;
5) 易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所;
6) 盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體;
7) 環(huán)境溫度在-25/-10~50/600℃范圍內(nèi),一體化電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件,范圍要窄些;
8) 盡可能避免受陽(yáng)光直照;
2、安裝直管段的要求
首先注意傳感器本身不能作為荷重支撐點(diǎn),它不能支撐比鄰的工作管道,應(yīng)有夾持它的管道承重。為獲得正常測(cè)量精確度,一體化電磁流量計(jì)上游也要有一定長(zhǎng)度直管段,但其長(zhǎng)度與大部分其它流量?jī)x表相比要求較低。90º彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后要離傳感器進(jìn)口端法蘭連接面5倍直徑(5D)長(zhǎng)度的直管段,不同開度的閥則需要10D;下游直管段為(2~3)D;但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測(cè)量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長(zhǎng)度亦不*,要求比通常要求高。這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前0.5級(jí)精度儀表的要求。
3、安裝位置和流動(dòng)方向
傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜(流體必須水平或傾斜向上方向流動(dòng))均可,不受限制。但要保證測(cè)量管與工藝管道同軸。其軸線偏離不得超過(guò)2MM。測(cè)量固液兩相流體垂直安裝,自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重,低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。
在傳感器鄰近管道進(jìn)行焊接或火焰切割時(shí),要采取隔離措施,防止襯里受熱,且必須確認(rèn)儀表轉(zhuǎn)換器信號(hào)線未連接,防止損壞轉(zhuǎn)換器。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線,不要處于垂直于地平線,因?yàn)樘幱诘夭康碾姌O易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面,使輸出信號(hào)波動(dòng)。
處傳感器后管段短也有可能不充滿,排放口如f形狀所示。對(duì)于固液兩相流
(5) 負(fù)壓管系的安裝
氟塑料襯里傳感器須謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系;正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓,例如液體溫度高于室溫的管系,關(guān)閉傳感器上下游截止閥停止運(yùn)行后,流體冷卻收縮會(huì)形成負(fù)壓,應(yīng)在傳感器附近裝負(fù)壓防止閥,
PTFE 和PFA 塑料襯里應(yīng)用于負(fù)壓管系的壓力可在200C、1000C、1300C時(shí)使用的壓力必須分別大于
27、40、50KPa.
(6)對(duì)于不導(dǎo)電管道,接地法蘭夾裝在傳感器法蘭和管道法蘭之間,(目前江蘇金能自控設(shè)備有限公司提供的電磁流量已具備此功等,不需要接地法蘭)
(7) 接地
傳感器必須單獨(dú)接地(接地電阻10Ω以下)。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè),轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上,除了傳感器和接地環(huán)一起接地外,還要用較粗銅導(dǎo)線
饒過(guò)傳感器跨接管道兩連接法蘭上,使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離。有時(shí)后雜散電流過(guò)大,如電槽沿著電解液的泄漏電流影響 EMF正常測(cè)量,則可采取流量傳感器與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法。同樣有陰極保護(hù)的管線上,陰極保護(hù)電流影響 EMF 測(cè)量時(shí),也可以采取本方法。
五、 轉(zhuǎn)換器及其附件的安裝規(guī)范
1、轉(zhuǎn)換器和傳感器之間的信號(hào)電纜長(zhǎng)度不能大于50M,且信號(hào)電纜必須用鍍鋅管套穿。如鍍鋅管在空中,應(yīng)把鍍鋅管用導(dǎo)線可靠接地,接地電阻小于10歐姆
2、供電電源為220v單向交流電,在儀表箱里面加裝空氣開關(guān),避雷器和空氣開關(guān)并聯(lián)連接,導(dǎo)線從空氣開關(guān)出來(lái)后接一個(gè)三項(xiàng)插座
3、避雷器接地避雷器接地線長(zhǎng)度不能超過(guò)1M,截面積大于6MM方的多股銅芯絕緣導(dǎo)線。如附近沒有地網(wǎng),應(yīng)在避雷器附近作一個(gè)簡(jiǎn)易地網(wǎng),方法如下:用三條長(zhǎng)度為1.5M的 扁鋼或者角鋼,按正三角形排列打入地下,上面用扁鋼條把三條扁鋼焊接起來(lái),在其中一角焊接螺栓,然后把避雷器接地線接上即可。
隨著工業(yè)化的迅猛發(fā)展,儀器儀表在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越大,其中尤其是一體化電磁流量計(jì),它的需求特別的大,從而就滋生出了大大小小許多的一體化電磁流量計(jì)的生產(chǎn)廠家。在這么多的生產(chǎn)廠家里,有的是把質(zhì)量放在*位,而有的廠家為了節(jié)約成本,為謀取zui大的利益,偷工減料,盡生產(chǎn)出一些不合格的產(chǎn)品,今天,我們就來(lái)談?wù)勗鯓硬亮廖覀兊碾p眼,能準(zhǔn)確地識(shí)別出高性能的一體化電磁流量計(jì)與差質(zhì)量的一體化電磁流量計(jì)。
六、怎樣辨別一體化電磁流量計(jì)的好壞
首先,我們可以從一些小的使用材料上就能看出。比如,里面線圈的材質(zhì),里面線圈的材質(zhì)應(yīng)該用的是銅絲,而有的企業(yè)為了節(jié)約成本,沒有使用銅絲做,而是使用的別的材質(zhì)。
第二就是看這個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備怎么樣。有的小的生產(chǎn)廠家,能zui基本的計(jì)量標(biāo)定裝置和耐壓檢測(cè)設(shè)備都沒有,請(qǐng)問(wèn),他們?cè)鯓硬拍苌a(chǎn)出合格的一體化電磁流量計(jì)出來(lái)呢?
三,就是從一體化電磁流量計(jì)這個(gè)產(chǎn)品的本身的一些性能和指標(biāo)還判斷。比如,看這個(gè)一體化電磁流量計(jì)它能測(cè)量某個(gè)介質(zhì)的zui小的電導(dǎo)率是多少,當(dāng)然了,能測(cè)量的zui小的電導(dǎo)率越小的話,說(shuō)明這個(gè)一體化電磁流量計(jì)的性能就越好,這說(shuō)明它能適應(yīng)的介質(zhì)范圍大。
還有就是看這個(gè)一體化電磁流量計(jì)的安裝使用和維護(hù)保養(yǎng)是不是不太復(fù)雜,如果太復(fù)雜了就不太容易操作,當(dāng)然就會(huì)影響到一體化電磁流量計(jì)的使用效果。
除了上述的幾點(diǎn)之外,我們還可以從其它方面來(lái)判斷一體化電磁流量計(jì)的好與壞,比如,靈敏性,反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短,重現(xiàn)性好不好,準(zhǔn)確性等等。用戶在選擇一體化電磁流量計(jì)時(shí)要根據(jù)自己?jiǎn)挝滑F(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要來(lái)選擇相對(duì)應(yīng)功能的產(chǎn)品,這也是保證一體化電磁流量計(jì)性能好與壞的重要條件之一。