一、概 述
智能電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質(zhì)體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、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、河流疏浚等領域的流量計量。
二、工作原理
根據(jù)法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產(chǎn)生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:
E=KBVD
式中:
E-感應電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關的系數(shù);
B-磁感應強度;
V-導電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應電勢E作為流量信號,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,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、儀表特點
■全數(shù)字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1;
■超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好;
■采用16位嵌入式微處理器,運算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩(wěn)定性,功耗低;
■采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高;
■管道內(nèi)無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失;
■在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程;
■測量結(jié)果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關;
■高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂;
■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出;(選配)
■具有自檢與自診斷功能;
■小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配);
■內(nèi)部具有三個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)部設有不掉電時鐘,可記錄16次掉電時間。(選配);
■紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配).
如何正確選型:
儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作,有關資料表明,儀表在實際應用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型或錯誤的安裝而造成的,請?zhí)貏e注意。
◆收集數(shù)據(jù)
1.被測流體成份
2.最大流量、最小流量
3.最高工作壓力
4.最高溫度、最低溫度
◆被測流體必須具備一定的導電性,導電率>5μS/CM
最大流量和最小流量必須符合下表中的數(shù)
口 徑
(mm)
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流量范圍
(m³/h)
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口 徑
(mm)
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流量范圍
(m³/h)
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φ15
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0.0636~6.36
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φ450
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57.23~5722.65
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φ20
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0.11~11.30
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φ500
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70.65~7065.00
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φ25
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0.18~17.66
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φ600
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101.74~10173.6
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φ40
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0.45~45.22
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φ700
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138.47~13847.4
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φ50
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0.71~70.65
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φ800
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180.86~18086.4
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φ65
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1.19~119.4
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φ900
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228.91~22890.6
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φ80
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1.81~180.86
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φ1000
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406.94~40694.4
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φ100
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2.83~282.60
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φ1200
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553.90~55389.6
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φ150
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6.36~635.85
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φ1600
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723.46~72345.6
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φ200
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11.3~1130.4
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φ1800
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915.62~91562.4
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φ250
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17.66~176.25.
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φ2000
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1130.4~113040.00
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φ300
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25.43~2543.40
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φ2200
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1367.78~136778.4
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φ350
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34.62~3461.85
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φ2400
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1627.78~162777.6
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φ400
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45.22~4521.6
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φ2600
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1910.38~191037.6
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◆實際最高工作壓力必須小于流量計的額定工作壓力。
◆最高工作溫度和最低溫度必須符合流量計規(guī)定的溫度要求。
◆確定是否有負壓情況存在。
您可以根據(jù)上表中的流量選擇相應的電磁流量計,若所選擇的電磁流量計的內(nèi)徑與現(xiàn)在工藝管道的內(nèi)徑不符,應進行縮管或擴管。
◆若管道進行縮管,應考慮由于縮管引起的壓力損失是否會影響工藝流程。
◆從產(chǎn)品價格考慮,可以選擇較小口徑的電磁流量計,相對減少投資。
◆測潔凈水時,經(jīng)濟流速時1.5~3m/s,測易結(jié)晶的溶液時,應適當?shù)靥岣吡魉伲?~4m/s為宜,起到自清掃,防止粘附沉積等作用;測礦漿等磨耗性流體時,應適當降低流速,1.0~2m/s為宜,以降低對內(nèi)襯和電極地磨損。實際應用很少超過7m/s,超過10m/s則更為罕見。
襯里材料的確定:請參照表4
2.選型說明
電極、接地環(huán)材料的確定:請參照表5
若不能確定選用何種襯里材料及電極材料請參照“電極和襯里耐腐蝕材料一覽表”
1.流量計外形尺寸
2.分體型轉(zhuǎn)換器安裝尺寸
電磁流量計的正確接線
①勵磁電纜可選用YZ中型橡套電纜,其長度與信號電纜一樣
②信號電纜和其他動力電源電纜必須嚴格分開,不能敷設在同一根管子內(nèi),不能平行敷設,不能絞合在一起,應分別單獨穿在鋼管內(nèi)。
③信號電纜和勵磁電纜盡可能短,不能將多余的電纜卷在一起,應將多余電纜剪掉,并重新焊接頭,電纜進入傳感器電氣接口時,在端口處做成U型,這樣可以防止雨水滲透到傳感器中。
④分體型電磁流量計勵磁電纜和轉(zhuǎn)換器之間的連接用專用接線完成,轉(zhuǎn)換器和外部的連接同一體型電磁流量計。
一體型電磁流量計的接線:
①勵磁電纜可選用YZ中型橡套電纜,其長度與信號電纜一樣
②信號電纜和其他動力電源電纜必須嚴格分開,不能敷設在同一根管子內(nèi),不能平行敷設,不能絞合在一起,應分別單獨穿在鋼管內(nèi)。
③信號電纜和勵磁電纜盡可能短,不能將多余的電纜卷在一起,應將多余電纜剪掉,并重新焊接頭,電纜進入傳感器電氣接口時,在端口處做成U型,這樣可以防止雨水滲透到傳感器中。
④分體型電磁流量計勵磁電纜和轉(zhuǎn)換器之間的連接用專用接線完成,轉(zhuǎn)換器和外部的連接同一體型電磁流量計。
分體型電磁流量計的接線:
◆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。
◆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)換器采用國際最新最先進的單片機(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.
◆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(zhì)材料,確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。
現(xiàn)場管道安裝實圖
如何在管道上安裝:
應安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的最高點和垂直向下處;
應安裝在管道上上升處;
在開口排放管道安裝,應安裝在管道的較低處;
若管道落差超過5m時,在傳感器的下游安裝排氣閥;
應在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應安裝在傳感器上游;
傳感器絕對不能安裝在泵的進出口處,應安裝在泵的出口處;
在測量井內(nèi)安裝流量計的方式
1、入口 2、溢流管 3、入口柵 4、清洗孔
如何正確選擇安裝節(jié)點:
正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),若在安裝環(huán)節(jié)失誤,輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至會損壞流量計。
選擇安裝位置時需特別注意:
·非測量電極的軸線必須近似于水平方向;
·測量管道內(nèi)必須完全充滿液體;
·流量計前方最少要有5D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段,后方最少要有3D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段;
·流體的流動方向和流量計的箭頭方向一致;
·管道內(nèi)要有真空會損壞流量計的內(nèi)襯,需特別注意;
·在流量計附近應無強電磁場;
·在流量計附近應有充裕的空間,以便安裝和維護;
·若測量管道有振動,在流量計的兩邊應有固定的支座測量不同介質(zhì)的混合液體時混合點與流量計之間的距離最少要有30×D(D為流量計內(nèi)徑)長度為方便今后流量計的清洗和維護,應安裝旁通管道;
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