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,采用單片機嵌入式技術(shù),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,屬國內(nèi)*,技術(shù)達到國內(nèi)水平。
電磁流量計特別設(shè)計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他
電磁流量計英文菜單所帶來的不便。另外我們*設(shè)計4-6多電極結(jié)構(gòu),進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環(huán),減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。
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(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。
采用電磁感應(yīng)原理測量介質(zhì)流體流速的電磁流量計(見流量測量儀表)。它在管道的兩側(cè)加一個磁場,被測介質(zhì)流過管道就切割磁力線,在兩個檢測電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(見圖),其大小正比于流體的運動速度。電磁流量計的特點是沒有可動部件和凸出于流體中的零件,具有很高的可靠性,可以用于測量酸、堿、鹽溶液、煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質(zhì)的流量。電磁流量計密封性能好,還可用于自來水和地下水道系統(tǒng)。而且測量過程不與流體接觸,適于制藥、生物化學(xué)和食品工業(yè)。這種流量計還可檢測血液流量。它的量程比約為100:1,精度一般為1%,高精度電磁流量計可達0.1%(均方誤差)。由于這種傳感器必須保持管道內(nèi)電阻和測量電路阻抗之間有一定比例關(guān)系,因此在制造上有一定困難。當(dāng)被測介質(zhì)的電導(dǎo)率約為10歐姆·厘米時就開始產(chǎn)生困難,電導(dǎo)率更低時就產(chǎn)生原理性困難。當(dāng)電導(dǎo)率為10歐姆·厘米時,就達到導(dǎo)電介質(zhì)和電介質(zhì)之間的“分界線",熱噪聲電平隨內(nèi)阻的增大而顯著增加。
電磁流量計是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表,所以在設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、制定工藝、生產(chǎn)裝配和出廠測試等過程中每一個環(huán)節(jié)我們都非常細致講究,還自行設(shè)計了一套中國的,于電磁流量計的生產(chǎn)設(shè)備和流量實流標定裝置,從而在軟件和硬件上都能切實保證產(chǎn)品長期的高質(zhì)量。電磁流量計特別設(shè)計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。另外我們*設(shè)計4-6多電極結(jié)構(gòu),進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環(huán),減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。
電磁流量計的工作原理
電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計中,測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時,則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。
電磁流量計-特點:
測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)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,因此測量精度高。
測量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內(nèi)無可動部件,因此傳感器壽命極長。
由于感應(yīng)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。
傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測液體接觸,只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
LDE轉(zhuǎn)換器采用的單片機(MCU)和表面貼裝技術(shù)(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點穩(wěn)定,參數(shù)設(shè)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。
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)工藝和材料,確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。
電磁流量計技術(shù)參數(shù):
技術(shù)參數(shù):
儀表精度:管道式0.5級、1.0級;插入式2.5級
測量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
流速范圍:0.2~8m/s
工作壓力:1.6MPa
環(huán)境溫度:-40℃~+50℃
介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃
防爆標志:ExmibdⅡBT4
防爆證號:GYB01349
外磁干擾:≤400A/m
外殼防護:一體化型: IP65;
分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,于橡膠襯里);轉(zhuǎn)換器IP65
輸出信號:4~20mA.DC,負載電阻0~750Ω
通訊輸出:RS485或CAN總線
電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,φ10電纜孔
電源電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC
Z大功耗:≤10VA
◆量程范圍確認
一般工業(yè)用電磁流量計被測介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,Z低流速應(yīng)不小于0.2m/s,Z高應(yīng)不大于 8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h)
電磁流量計的量程Q應(yīng)大于預(yù)計的Z大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜
選擇電極材料:
應(yīng)根據(jù)被測液體的腐蝕性來選擇電極的材料,請查有關(guān)防腐蝕手冊,對于特殊流體應(yīng)作試驗。
材料 | 耐腐蝕性能 |
含鉬不銹鋼 ?。?Cr18Ni12Mo2Ti) | 硝酸、室溫下<5%的硫酸、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 ) | 海水、鹽水 |
鈦 (Ti) | 海水、各種氯化物和次氯化鹽酸、氧化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機酸、堿 |
鉭 (Ta) | 除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)介質(zhì),包括沸點的鹽酸、硝酸和<175℃硫酸 |
鉑 (Pt) | 各種酸、堿、鹽,不包括王水 |
電磁流量計簡單說是由流量傳感器和變送器組成的。
流量傳感器是把流過管道內(nèi)的導(dǎo)電液體的體積流量轉(zhuǎn)換為線性電信號。其轉(zhuǎn)換原理就是的法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體通過磁場,切割電磁線,產(chǎn)生電動勢。流量傳感器的磁場是通過勵磁實現(xiàn)的,分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁?,F(xiàn)在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。
變送器是由勵磁電路、信號濾波放大電路、A/D采樣電路、微處理器電路、D/A電路、變送電路等組成。
電磁流量計的安裝要求是一定要安裝在管路的Z低點或者管路的垂直段,但是一定是在滿管的情況下,對直管段要求是前5D后3D,這樣才能保證電磁流量計的使用和對精度的要求。
電磁流量計安裝環(huán)境要求
一、傳感器安裝環(huán)境的選擇
電磁流量傳感器外殼防護等級一般是IP65(GB4208外殼防護等級——防塵防碰水級),其安裝場所的選擇請參閱 第五章第五節(jié)。安裝環(huán)境的主要要求是:
(1)傳感器應(yīng)安裝在干燥通風(fēng)的地方,避免潮濕、容易積水受淹的場所,還應(yīng)盡量避免陽光直射和雨水直接淋澆。
(2)應(yīng)盡可能避免安裝在周圍環(huán)境溫度過高的地方。一體型結(jié)構(gòu)的電磁流量計還受制于電子元器件環(huán)境溫度,要低些。
?。?)安裝傳感器的管道上應(yīng)無較強的漏電流,應(yīng)盡可能地遠離有強電磁場的設(shè)備,如大機電、大變壓器等,以免引起電磁場干擾;
?。?)安裝傳感器的管道或地面不應(yīng)有強烈的震動,特別是一體型儀表;
(5)安裝傳感器的地點要考慮工作人員現(xiàn)場維修的空間。
二、轉(zhuǎn)換器安裝環(huán)境的選擇
轉(zhuǎn)換器作為現(xiàn)場指示用的現(xiàn)場安裝儀表,它的安裝場所一般應(yīng)選擇:
周圍環(huán)境溫度在-10~45℃間;
空氣的相對濕度≤85%;
安裝地點無強烈震動;
周圍空氣不含有腐蝕性氣體;
轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量安裝在室內(nèi)。安裝在室外時,還應(yīng)采取防日曬雨淋的措施。
正確選型:
儀表的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作,據(jù)有關(guān)資料表明,儀表在實際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型和錯誤的安裝而造成的,,特別注意。
·收集數(shù)據(jù)
① 被測流體名稱;
② Z大流量、Z小流量;
③ Z高工作壓力;
④ Z高溫度、Z低溫度。
·被測流體必須具備一定的導(dǎo)電性,導(dǎo)電率≥5uS/cm。
·Z大流量和Z小流量,必須符合下表中的數(shù)。(擴展流程范圍0.1~15m/s)
電磁流量計產(chǎn)品特點:
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;
?。?、測量管內(nèi)*流動部件,無壓損,直管段要求較低;
?。?、系列公稱通徑DN15~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇;
4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩(wěn)定、度高。流量范圍度可達1500:1;
?。?、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、流量計為雙向測量系統(tǒng),內(nèi)裝三個積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示.莊、反流量,并具有多種輸出:電
流、脈沖、數(shù)字通訊、HART;
?。浮⑥D(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),具有自檢和自診斷功能;
防護等級
按照國家標準GB4208-84和電工委員會標準IEC529-76關(guān)于外殼防護等級的標準為:
·IP65:防噴水型,允許水從任何方向?qū)鞲衅鲊娝瑖娝畨毫?0kPa,出水量為2.5L/s,距離為3m。
·IP68:潛水型,長期工作在水中。
防護等級應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇,傳感器裝在地面以下,經(jīng)常受水淹的,應(yīng)選用IP68,傳感器安裝在地面以上,應(yīng)選用IP65。
附加功能
LDE型電磁流量計的基本型已帶顯示、輸 出4~20mA和0~1kHz報警等功能,可根據(jù)實際情況加選其他附加功能。
·分體安裝:傳感器需安裝在地面以下或 其他原因,應(yīng)選擇分體安裝方式。
·RS-485通訊 需傳感器和其他設(shè)備通訊,則需選 用RS-485通訊功能。
2.測量范圍的選擇
內(nèi)徑(mm) | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
Qmin(m3/h) | 0.0283 | 0.0636 | 0.12 | 0.176 | 0.29 | 0.452 | 0.7 | 1.19 |
Qmax(m3/h) | 4.24 | 9.54 | 16.96 | 26.5 | 43.42 | 67.85 | 106.0 | 179.0 |
內(nèi)徑(mm) | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Qmin(m3/h) | 1.8 | 2.82 | 4.41 | 6.36 | 11.3 | 17.6 | 25.4 | 34.6 |
Qmax(m3/h) | 271.0 | 424.0 | 662.0 | 954.0 | 1690 | 2650 | 3810 | 5190 |
內(nèi)徑(mm) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Qmin(m3/h) | 45.2 | 57.2 | 77.6 | 85.5 | 101.0 | 138.0 | 180.0 | 229.0 |
Qmax(m3/h) | 6780 | 8570 | 10600 | 12800 | 15200 | 20700 | 27100 | 34300 |
內(nèi)徑(mm) | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
Qmin(m3/h) | 282.0 | 342.0 | 407.0 | 554.1 | 732.7 | 916.0 | 1131.0 | 1368.4 |
Qmax(m3/h) | 42400 | 51300 | 61000 | 83121 | 108566 | 137404 | 169635 | 205258 |