插入式流量計
一、儀表概述:
插入式流量計是在管道式電磁流量計的基礎上發展起來的一種新型流體流量儀表。它在保留管道式電磁流量計優點的基礎上,針對管道式電磁流量計在大管道上安裝困難、費用大等缺陷,根據尼庫拉磁原理,用電磁方法通過測量流體的平均流速,從而獲得流體的體積流量。特別是采用了帶壓開孔,帶壓安裝技術后,插入式電磁流量計可在不停車(水)的情況下安裝,也可在鑄鐵管、水泥管、PE管上安裝。插入式電磁的研制成功,為流體流量的檢測提供了一種新的手段。
二、測量原理:
根據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生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數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;
B-磁感應強度;
V-導電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內直徑)
傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經放大,變換濾波用一系列的數字處理后,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協議。
三、適用場合:
主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體。該產品廣泛應用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業以及環保、市政管理,水利建設等領域。
四、性能特點:
1、耐腐蝕全不銹鋼材質 ABS全模具生產探頭 結構簡單、牢固、無活動部件,使用壽命長:
2、測量可靠,抗*力強;
3、體積小、重量輕、安裝方便、維護量小;
4、測量范圍大,測量不受溫度、密度、壓力、粘度、導電率等變化的影響;
5、壓力損失為零;
6、能夠在不斷流的情況下進行安裝、拆卸,為用戶的檢修帶來了方便。
7、較一般插入式電磁流量計的制造成本和安裝費用低,特別適合大中徑管道流量測量。
五、技術指標:
公稱通徑:DN80-DN2200:2W-LDGC系列;
流動方向:正,反,凈流量;
量程比:150:1;
重復性誤差:測量值的±0.1%;
精度等級::0.2級、 0.5級、1.0級;
被測介質溫度:
普通橡膠襯里:-20~+60℃;
高溫橡膠襯里:-20~+90℃;
聚四氟乙烯襯里:-30~+100℃;
高溫型乙烯襯里:-30~+180℃;
額定壓力:0.6—40Mpa;
測量范圍:流量測量范圍對流速度范圍是0.3—15m/s;
電導率范圍:被測流體電導率≥5μs/cm,大多數以水為成份的介質,其導電率在200-800μs/cm范圍內,均可選用電磁流量;
輸出電流及負載電阻:4~20mA全隔離負載電阻<750歐姆脈沖頻率0-1KHZ光電隔離OCT外接電≤35V導通時 集電極zui大電流為25mA;
電極材料:含鉬不銹剛、鈦(Ti)、鉭(Ta)、哈氏合金(H)、鉑(Pt)或其他特殊電極材料;防護等級: 潛水型: IP68,其他型 IP65;
供電電源:85~265V, 45~63HZ;
直管段長度:管道式:上游≥5DN,下游≥2DN;
連接方式:流量計與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應符合GB9119-88的規定;
工作電源:外接交流220V,外接直流24v、內置干電池多種選擇;
防暴標志:EXdllBT4;
環境溫度: -25℃~+60℃;
相對溫度:5%~95%;
消耗總功率:小于20W。
六、流量計的安裝要求:
1、安裝環境的選擇:
a、應盡量遠離具有強電磁場的設備,如大電機、大變壓器等。
b、安裝場所不應有強烈的震動,管道固定牢靠。環境溫度應變化不大。
c、安裝環境應便于安裝和維護。
2、安裝位置的選擇:
a、位置必須保證管道內始終充滿被測流體。
b、選擇流體流動脈沖小的地方。即應遠離泵和閥門、彎頭等局部阻力件。
c、測量雙相(固、液或氣、液)流體時,應選擇不易引起相分離的地方。
d、應避免測量部位出現負壓。
e、被側管道直徑或周長容易測量,并且橢圓度應較小。
3、直管段長度:
傳感器安裝管道上游側直管段長度應大于或等于10D,下游側應不小于5D。D為被測管道通徑。
4、流量控制閥門和調節閥門:
流量控制閥門應安裝在傳感器上游側的被測管道上,流量調節閥門應安裝在傳感器下游側。測量時,通常流量控制閥門應處于全開狀態。
5、安裝底座的焊接的要求如下:
a、安裝底座63管子的軸線與被測管道的軸線相互垂直。其夾角為90°
b、采用焊條平焊。焊后保證法蘭端面與管軸線平行,焊縫牢固,能承受1.6Mpa壓力無滲漏現象。
c、被測管道開孔尺寸與安裝底座的通孔外徑*。
6、安裝方式:
a、垂直安裝:傳感器插入管道時應與管道斷面的垂直直徑夾角小于5°,適用于測量管道振動小的清潔介質。
b、傾斜安裝:其傳感器的軸線與被測管道的軸線夾角為45°,適用于大管徑且測量介質中含有其它雜質的液體流量測量,該安裝方式水阻小,不宜纏掛。
c、插入式電磁流量傳感器插入點有兩種方法:一是插入到被測管道的中心軸線上,二是插入到管道內壁為管道的0.25D處。
7、傳感器的安裝:
a、清理被測管安裝底座的焊渣和毛刺。
b、關掉上游流量控制閥門或采用低壓供水。
c、將DN50球閥安裝到安裝底座上。注意球閥的長空腔向上,檢查球閥是否能全開全關、將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開定位螺母。將傳感器插入桿通過球閥插入被測管道,同時應注意傳感器方向標志桿指向應和流體流向*。
七、故障排除:
電磁流量計在運行中會由于各種故障的發生會造成測量不準的現象,一般在運行中電磁流量計產生的故障大概可分為兩類。一類為流量計本身故障,元器件損壞引發的故障;一類為外界條件的改變引起的故障,例如:輸出不穩定、流動無數次、誤差過大等。下面介紹幾種簡單的故障排除辦法:
a、輸出不穩定:1.流場不穩;2.通過傳感器的液體中含有氣體、大固體塊;3.電氣連接虛接;4.接地不良;5.電極滲漏 解決方法:1.改造管道、或增加安裝假傳感器;2.正常現象;3.檢查接線,接好線;4.接好地線;5.修理傳感器。
b、液體流動無輸出:1.與轉換器之間的信號傳輸電纜兩芯線接反;2.電源未接或接觸不良;3.傳感器儀表管道、外殼、端面有滲漏。解決辦法:1.倒線頭;2.接好電源、保持接觸良好;3.修理傳感器。
c、液體不流動有輸出:1.與轉換器之間信號傳輸電纜連接有斷路;2.信號電纜到電極連接斷路;3.電極表面沾污或沉積絕緣層;4.接地不良或斷路。 解決方法:1.接好電纜線;2.打開傳感器、重新接上;3.擦洗電極表面;4.接好地線。
d、誤差過大:1.零點過高;2.未*充滿液體;3.供電電源畸變過大;4.接地不良。 解決方法:1.重新調整零點;2.改善管道條件,傳感器始終充滿液體;3.改善供電電源條件,符合正常工作條件;4.接好地線。
八、安裝注意事項:
1、傳感器應垂直安裝,并且流體自下而上流動,以滿足固、液兩項處于混合的狀態。原因是如介質中有固體物(泥沙、小石子顆粒等)容易發生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動,會造成流量計輸出的來回擺動;掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計的輸出不穩定。在流量計上游入口處設置金屬濾網擋住魚和雜草進入測量管內。
2、插入式電磁流量計防止負壓的管路設置操作不當將引起傳感器內產生負壓。當同時關閉流量計上、下游的閥門,若流體的溫度高于氣溫.冷卻后收縮,使管內壓力有形成負壓的危險。負壓造成襯里與金屬導管剝離,引起電極泄漏。
3、在流量計附近加負壓防止閥,打開閥門接通大氣壓,以防止在傳感器內產生負壓。插入式電磁流量計下游接有垂直管道時,若用流量傳感器上游閥門來關閉或調節流量,傳感器測量管內將形成負壓。為了防止負壓,需加背壓或使用下游閥門來調節和關閉流量。
4、流量計適當的維護空間,大口徑流量計往往安裝在儀表井內,為了管道安裝、接線、檢查和維護的方便,需要留有適當的空間。為了觀測、接線和維護的方便,儀表安裝應距地面有一定的高度,以便于清洗、安裝。
九、主要技術數據:
1、整機和傳感器技術數據
執行標準 | JB/T 9248—1999 | ||||
公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000 | ||||
zui高流速 | 15m/s | ||||
精確度 | DNl5~DN600 | 示值的:±0.3%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s) | |||
DN700—DN3000 | 示值的±0.5%(流速≥0.8m/S);±4mm/s(流速<0.8m/S) | ||||
流體電導率 | ≥5uS/cm | ||||
公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa |
DNl0~DN80 | DN100~DN150 | DN200~DN1000 | DN1200~DN2000 | 特殊訂貨 | |
環境溫度 | 傳感器 | —25℃—十60℃ | |||
轉換器及一體型 | —10℃—十60℃ | ||||
襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網PFA | ||||
zui高流體溫度 | —體型 | 70℃ | |||
分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃;120℃(訂貨時注明) | |||
聚氨酯襯里 | 80℃ | ||||
聚四氟乙烯襯里 | 100℃;150℃(訂貨時注明) | ||||
聚全氟乙丙烯(F46) | |||||
加網PFA | |||||
信號電極和接地電極材料 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 | ||||
電極機構 | DN300—DN3000 | ||||
連接法蘭材料 | 碳鋼 | ||||
接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
進口保護法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | |||
DN200~DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
外殼防護 | DNl5~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 | |||
其他傳感器、——體型流量計和分離型轉換器 | IP65 | ||||
間距(分離型) | 轉換器距離傳感器一般不超過100m |
2、轉換器技術數據
電源 | 交流 | 85—265V,45—400Hz | |||||
直流 | 11—40V | ||||||
操作鍵和顯示 | 按鍵式 |
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磁鍵式 |
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內部積算器 | 正向總量、反向總量及差值總量。 | ||||||
輸出信號 | 單向模擬輸出 |
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雙向模擬輸出 | 下限限制為。或4mA,其他同單向模擬輸出。 | ||||||
雙向脈沖輸出 |
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雙路報警輸出 |
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數字通訊 |
| RS232,RS485,HART |
3、襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質溫度 | 適用范圍 | |
—體型 | 分離型 |
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聚四氟乙烯(F4) | 是化學性能zui穩定的一種塑料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) | 1、濃酸、堿等強腐蝕性介質。 2、衛生類介質。 |
聚全氟乙丙烯(F46) | 同F4,耐磨性、抗負壓能力高于F4。 | 同上 |
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聚氟合乙烯(Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低,但成本也較低。 | 80℃ |
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聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質的腐蝕,不耐氧化介質的腐蝕。 | 80℃ 120℃ (需特殊訂貨) | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 | |
聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。 | 80℃ | 中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
4、進口保護法蘭和接地法蘭(或接地環)的選擇
法蘭種類 | 適 用 范 圍 |
接地法蘭(或接地環) | 適用于非導體管道,如塑料管道,但有接地電極的傳感器不需要。 |
進口保護法蘭 | 當介質有強磨損性時選用。 |
5、電極的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質,適用于石油、化工、鋼鐵等工業部門及,市政、環保等領域。 |
哈氏合金B | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機酸等非氯化性酸、堿,非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質的腐蝕,也耐氧化性鹽類如:Fe,”、、Cu”下或含其他氧化劑的腐蝕,如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發煙硫酸)、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕,但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc++、Cu++)時,則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學介質(包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁;耐蝕。 |
鉑/鈦合金 | 幾乎能耐——切化學介質,但不適用于王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性,強磨損性的介質。 |
注: 由于介質種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶應根據實際情況自己做出選擇,必要時應做擬選材料的耐腐試驗,如掛片試驗。 |