紙漿流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中,測量管內的導電介質相當于法 拉第試驗中的導電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產(chǎn)生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。由于電磁流量計具有精確度高,誤差小,無阻力,無壓損,性能可靠,長期使用穩(wěn)定等許多優(yōu)點,可用于測量多種液體流量。所以,電磁流量計廣泛應用于自來水廠,污水處理站,造紙,印染,紡織,化纖,冶金,鋼鐵,石化,礦山,電廠,油田,醫(yī)療,生物,食品,精細化工,學校,科研等需要測量液體流量的場所.
紙漿流量計特點
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;
2、測量管內*流動部件,無壓損,直管段要求較低。對漿液測量有*的適應性;
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、轉換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達150:1;
5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型;
6、轉換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數(shù)設定方便,編程可靠;
7、流量計為雙向測量系統(tǒng),內裝三個積算器: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、轉換器采用表面安裝技術(SMT),具有自檢和自診斷功能;
9、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響,傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系,因此測量精度高。
10、測量管道內無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內無可動部件,因此傳感器壽命極長。
11、由于感應電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長度為5倍的管道直徑。
12、轉換器采用國際的單片機(MCU)和表面貼裝技術(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點穩(wěn)定,參數(shù)設定方便。點擊中文顯示LCD,顯示累積流量,瞬時流量、流速、流量百分比等。
13、雙向測量系統(tǒng),可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質材料,確保產(chǎn)品的性能在長時候內保持穩(wěn)定。
分類
按照外加磁場類型的不同,電磁流量計主要有直流式和感應式兩種。直流式電磁流旱計(圖2)的外加恒下磁場B垂直于管軸,C、D處裝有兩個電極,用來測量流體橫越磁場時所感生的電動勢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),用來修正導出公式時未計及的因素(如流量計管道內的流速事實上并不均勻)的影響。在常的流量計中,k約為0.8,但對于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計,則要用容積法(一定時間內流過的容積)標定k值。磁場可由永jiu磁鐵產(chǎn)生,磁鐵材料一般是鋁-鎳-鈷合金。流量大時,因管徑較大,故采用無鐵芯激磁繞組,通以它常直流電流來產(chǎn)生一個近似均勻的磁場。
感應式電磁流量計 在被測流體溫度過高或對電極有強烈腐蝕作用等情況下,可采用感應式電磁流量計(圖2)。A、B為匝數(shù)相等的兩個交流激磁繞組(圖中畫的是截面),繞組之間是串聯(lián)的,但各自的電流方向相反。當流體靜止時,通過感應線圈C的合成磁通為零,故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時感應線圈中就產(chǎn)生交變電動勢,其大小與流速成正比?;谶@一原理,還有很多改型方案。例如用一個激磁繞組,而在它的對稱的兩側各安置一方向相反的感應線圈并串聯(lián)起來(圖3)流體流動時,磁力線向流動方向移動,使兩邊感應線圈中的大吃一驚生電動勢不為零,由此可間接表示出流量的大小。
電磁流量計的管道內沒有其他部件,所以除用于測量導電流體的流量外,還可用于測量各種粘度的不導電液體(其中加入易電離物質)的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計。
圖2 直流式電磁流量計 圖3 感應式電磁流量計 電磁流量計就顯示方式分為:分體型電磁流量計,一體型電磁流量計。系列公稱通徑DN15~DN3000。
分體型電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表,采用單片機嵌入式技術,實現(xiàn)數(shù)字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線,技術達到國內領xian水平。
分體型電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術和管理部門。
分體型電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
一體型電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律制定,用來測量導電流體的體積流量。由于*的特點已廣泛地應用于工業(yè)上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計算機配套可實現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1.電磁流量計沒有可動部件,也沒有阻流件,不會引起壓力損失,同時也不會引起磨損,阻塞等問題。
2.電磁流量計是一體積流量測量儀表,在測量過程中不受被測介質的溫度、粘度、密度以及導電率(在一定范圍內)的影響。
3.電磁流量計的量程范圍寬,可達1:100。此外,電磁流量計只與被測介質的平均流速成正比,而與軸對稱的流動狀態(tài)(層流或紊流)無關。
4.電磁流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,而且線性好,因此可以將測量信號直接用轉換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠距離傳送。
選購
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)有待設計,則可根據(jù)流母范圍和流速來選擇口徑。對于電磁流量計來說,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)
來確定變送器口徑。
變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預計的最大流量值,二是正常流值大于儀表滿量程的50%,以保證一定的測量精度。
襯里選擇
電磁流量計內襯材料正確選用方法
應根據(jù)被測介質的腐蝕性,磨損性和溫度來選擇內襯材料:
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,但不耐強氧化劑的腐蝕。
測一般的酸、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,但不耐氧化性介質的腐。
<80℃;
測水、污水、泥漿和礦漿
四、聚胺脂橡膠(Polyurethane)
1、好的耐磨性能
2、耐酸、堿性能差
<40℃
測中性強磨損的煤漿、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、濃堿和各種有機溶劑
2、耐磨性能好,粘接性能差
-80~+180℃;
測濃度、濃堿強腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質
應用現(xiàn)場選型
1.了解工藝參數(shù)
(1)了解被測液體名稱(由用戶提供)
(2)了解被測液體的最大流量、常用流量、最小流量(由用戶提供)
(3)了解工藝管徑(由用戶提供)
(4)了解介質溫度(由用戶提供)
(5)了解介質壓力(由用戶提供)
(6)了解被測流體的電導率(由用戶提供)
(7)了解是否有負壓情況存在(由用戶提供)
2.初步選型
(1) 根據(jù)了解到的被測介質的名稱和性質,確定是否采用電磁流量計(由業(yè)務員確定)
注意:電磁流量計只能測量導電液體流量,而氣體、油類和絕大多數(shù)有機物液體不在一般導電液體之例
(2)根據(jù)了解到的被介質性質,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,選用哪種電極應根據(jù)介質性質查相關資料手冊
(2)根據(jù)了解到的介質溫度確定采用橡膠還是四氟內襯(由營銷員確定)
注意:橡膠耐溫不得超過80C;
四氟耐溫150C,瞬間可耐180C;
城市污水一般可采用橡膠內襯和不銹鋼電極
(3)根據(jù)了解到的介質壓力,選擇表體法蘭規(guī)格(由營銷員確定)
注意:電磁法蘭規(guī)格通常為當口徑由DN10-250時,法蘭額定壓力≤1.6Mpa;
當口徑由DN250-1000時,法蘭額定壓力≤1.0Mpa;
當介質實際壓力高于上述管徑-壓力對應范圍時,為特殊訂貨,但最高壓力不得超過6.4Mpa
(4)確定介質的電導率
注意:(1)電磁流量計的電導率不得低于5uS/cm
(2)自來水的電導率約為幾十到上百個uS/cm,一般鍋爐軟水(去離子水)導電,純水(高度蒸餾水)不導電。
(3)氣體、油和絕大多數(shù)有機物液體的電導率遠低于5uS/cm,不導電。
3.了解用戶要求
(1)了解是組合式就地顯示還是分體式遠傳顯示(由用戶提供)
注意:當為分體遠傳顯示時請了解最大距離,分離最大距離為100米。
(2)了解是否需要其它附加功能(由用戶提供)
注意:1、電磁流量計本身帶有上下限流量報警、頻率和電流輸出功能,無須另外特殊訂貨。
2、電磁流量計外殼密封防護等級有IP65和IP68兩種,當選擇潛水型IP68時屬于特殊訂貨。
3、當電磁流量計要和計算機連接時,需增加RS-485通訊口,屬于特殊訂貨。
4.選型:通過上述步驟后,可最后確定電磁流量計型號規(guī)格。