流量傳感器是把流過管道內的導電液體的體積流量轉換為線性電信號。其轉換原理就是的法拉第電磁感應定律,即導體通過磁場,切割電磁線,產生電動勢。流量傳感器的磁場是通過勵磁實現的,分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁。現在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。
電磁水流量計的安裝要求是一定要安裝在管路的*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,這樣才能保證電磁水流量計的使用和對精度的要求。
2.測量范圍的選擇
與國外其他同類產品相比
智能型電磁水流量計采用帶背光寬溫點陣型液晶顯示器,所有顯示都是中文,功能多而實用,特別方便使用者操作,減少不必要的麻煩和錯誤。
交貨快,成本低,維修方便。
與國內其他同類產品相比:
智能電磁水流量計是我公司采用全智能化原理設計的,與原來國內一些企業生產的老式或假式智能化的電磁水流量計在計量精度,功能,可靠性以及使用壽命上有非常大區別。
電磁水流量計的使用壽命應該是在10-20年以上,所以我們在設計時就充分考慮廠到這一點,從傳感器到轉換器的每一個細節我們都非常仔細,從設計,選材,工藝,生產,測試等每一個環節我們都非常講究,自行設計定制國內目前*的與電磁水流量計的生產流水線,切實保證產品的質量。
插入式電磁水流量計由插入式電磁流量傳感器(簡稱傳感器)和電磁流量轉換器(簡稱轉換器)配套組成(簡稱流量計)。是用來測量管道內各種導電液體體積流量的儀表。插入式電磁水流量計用來測量自來水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業、水利等部門的導電流體流量,亦可測量酸、堿、鹽等腐蝕性導電液體。特點:
1、耐腐蝕全不銹鋼材質
2、ABS全模具生產探頭
3、結構簡單、牢固、無活動部件,使用壽命長:
4、測量可靠,抗*力強;
5、體積小、重量輕、安裝方便、維護量小;
6、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;
7、壓力損失為零;
8、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。
9、較一般電磁水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。
選擇電磁水流量計所需要的參數:
1、管道的口徑
2、被測介質的名稱(一定要是導電的液體)
3、被測介質的工作壓力
4、被測介質的工作溫度
5、被測介質的工作流量
6、是否帶輸出及通訊
電磁水流量計對安裝場所有以下要求:
1測量混合相流體時,選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時,避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時,要裝在反應充分完成段的下游;盡量滿足前后直管段分別不小于5D和2D;
2易于實現傳感器單獨接地的場所;
3盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體;
4盡可能避免測量管內變成負壓;
5避免附近有大電機、大變壓器等,以免引起電磁場干擾;
6選擇震動小的場所,特別對一體型儀表;
7盡可能避免受陽光直照
電磁水流量計的維護與保養
1、日常維護
僅需對儀表作周期性直觀檢查,檢查儀表周圍環境,掃除塵垢,確保不進水和其他物質,檢查接線是否良好,檢查儀表附近有否新裝強電磁場設備或有新裝電線橫跨儀表。 若是測量介質容易沾污電極或在測量管壁內沉淀、結垢、應定期作清垢、清洗。
2、故障查找
流量計開始投運或正常投運一段時間后發現儀表工作不正常,應首先檢查流量計外部情況,如電源是否良好、管道是否泄露或處于非滿管狀態、管道內是否有氣泡、信號電纜是否損壞、轉換器輸出信號(即后位儀表輸入回路)是否開路。切記盲目拆修流量計。
3、傳感器檢查
測試設備:500MΩ絕緣電阻測試儀一臺,萬用表一只。
測試步驟:
(1) 在管道充滿介質的情況下,用萬用表測量接線端子A、B與C之間的電阻值,A-C、B-C之間的阻值應大至相等。若差異在1倍以上,可能是電極出現滲漏、測量管外壁或接線盒內有冷凝水吸附。
(2) 在襯里干燥情況下,用MΩ表測A-C、B-C之間的絕緣電阻(應大于200MΩ)。再用萬用表測量端子A、B與測量管內二只電極的電阻(應呈短路連通狀態)。若絕緣電阻很小,說明電極滲漏,應將整套流量計返廠維修。若絕緣有所下降但仍有50MΩ以上且步驟(1)的檢查結果正常,則可能是測量管外壁受潮,可用熱風機對外殼內部進行烘干。
(3) 用萬用表測量X、Y之間的電阻,若超過200Ω,則勵磁線圈及其引出線可能開路或接觸不良。拆下端子板檢查。
(4) 檢查X、Y與C之間的絕緣電阻,應在200MΩ以上,若有所下降,用熱風對外殼內部進行烘干處理。實際運行時,線圈絕緣性下降將導致測量誤差增大、儀表輸出信號不穩定。
(5) 如判定傳感器有故障,請與電磁水流量計生產廠家聯系,一般現場無法解決,需到廠家維修。
4、轉換器檢查
如判定是轉換器故障,經檢查外部原因沒問題的情況下,請與電磁水流量計生產廠家聯系,廠家一般會采取更換線路板的方式解決。
安裝電磁水流量計的方法以及注意事項
注意事項
1.盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設備,以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號。
2.應盡量安裝在干燥通風之處,避免日曬雨淋,環境溫度應在-20~+60℃,相對濕度小于85%。
3.流量計周圍應有充裕的空間,便于安裝和維護。
安裝要求
電磁水流量計的測量原理不依賴流量的特性,如果管路內有一定的湍流與漩渦產生在非測量區內(如:彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥)則與測量無關。如果在測量區內有穩態的渦流則會影響測量的穩定性和測量的精度,這時則應采取一些措施以穩定流速分布:
a. 增加前后直管段的長度;
b. 采用一個流量穩定器;
c. 減少測量點的截面。
1.對外部環境的要求
1.1.流量計應避免安裝在溫度變化很大或受到設備高溫輻射的場所,若必須安裝時,須有隔熱、通風的措施。
1.2.流量計*好安裝在室內,若必須安裝于室外,應避免雨水淋澆,積水受淹及太陽暴曬,須有防潮和防曬措施。
1.3.流量計應避免安裝在含有腐蝕性氣體的環境中,必須安裝時,須有通風措施。
1.4.為了安裝、維護、保養方便,在流量計周圍需有充裕的安裝空間。
1.5.流量計安裝場所應避免有磁場及強振動源,如管道振動大,在流量計兩邊應有固定管道的支座。
2. 管道式電磁水流量計
2.1.對直段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響,流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求,否則會影響測量精度(也可安裝整流器,盡量避免在靠近調節閥和半開閥門之后安裝)。
2.2.對工藝管的要求
流量計對安裝點的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測量精度。
a.上、下游工藝管的內徑與傳感器的內徑相同,并應滿足:0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:傳感器內徑,D:工藝管內徑)
b.工藝管與傳感器必須同心,同軸偏差應不大于0.05DN
2.3.旁通管的要求
為了方便檢修流量計,*好為流量計安裝旁通管,另外,對重污染流體及流量計需清而流體不能停止的,必須安裝旁通管。
a.方便流量計的檢修
b.對重污染流體必須安裝
c.流體不能停止而流量計需清洗
3.插入式電磁水流量計安裝要
3.1 .對直管段的要求
入口/出口直管段:入口應≥10×DN;出口應≥5×DN;
3.2.對接地點要求
為了使儀表可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾/傳感器應有良好的接地,接地電阻小于10.(若金屬管道接地良好時,無須專設接地裝置)
3.3 對安裝位置要求如圖所示
插入電磁水流量計根據現場管路情況不一,不加裝球閥的流量計,應在不帶壓倒管路上安裝(即不帶壓安裝可選擇不加裝球閥的流量計),在管道上開孔直徑50,準備把連接焊管焊接在管道的開孔上;對于要求不斷流裝卸或不允許介質溢出的場合,須加裝球閥,即選擇帶球閥結構的插入式電磁水流量計;在管道上開孔直徑50,準備把連接焊管焊接在管道的開孔上。
安裝方法
1.水平和垂直安裝
傳感器可以水平和垂直安裝,但是應該確保避免沉積物和氣泡對測量電極的影響,電極軸向保持水平為好。垂直安裝時,流體應自下而上流動。 傳感器不能安裝在管道的*高位置,這個位置容易積聚氣泡。
2.確保滿管安裝
確保流量傳感器在測量時,管道中充滿被測流體,不能出現非滿管狀態。 如管道存在非滿管或是出口有放空狀態,傳感器應安裝在一根虹吸管上。
3.彎管、閥門和泵之間的安裝
為保證測量的穩定性,應在傳感器的前后設置直管段,其長度由下圖給出。如做不到則應采用穩流器或減小測量點的截面積。
4.傳感器不能安裝在泵的進水口
為避免負壓,傳感器不能安裝在泵的進水口,而應安裝在泵的出水口。
5.傳感器的進口直管段和出口直管段
比較理想的安裝地點應選擇測量點前后有足夠的直管段。進口直管段應≥5D,出口直管段≥3D(D為傳感器公稱口徑)。 插入式進口直管段應≥ 20 D , 出口直管段≥7D(D為傳感器公稱口徑)。
6.管道出口為放空時的安裝
當出口為放空狀態時,傳感器不應安裝在管道放空之處,應安裝在較低處。 傳感器安裝在管道下方處時,應保證傳感器內被液體充滿,不能出現空管狀態。
7.串聯安裝和平行安裝
如果有幾個傳感器需要按順序串聯在同一管道上,每個傳感器之間的距離至少應為2個傳感器的長度。 如果兩個以上的傳感器彼此并行安裝,傳感器的距離必須大于1m。
傳感器產生的流量信號非常小,在滿量程時也只有幾個毫伏,所以傳感器接地應良好。電磁水流量計的接地要求有兩個方面:
1.從電磁水流量計的工作原理和流量感應信號電流的回路來分析,傳感器和轉換器的接地端必須與被測介質同電位。
2.接地。以大地為零電位,減少外界干擾。一般情況下,工藝管道都是金屬管,本身都是接地的,這點要求很容易滿足。但是在外界電磁場干擾較大的情況下,電磁水流量計應另行設置接地裝置,接地線采用截面大于5mm2的多股銅線,傳感器的接地線絕不能接在電機或其它設備的公共地線上,以避免漏電流的影響。接地電阻應小于10Ω。
a.傳感器在金屬管道上安裝(金屬管道內壁沒有絕緣涂層)。
b.傳感器在塑料管道上或在有絕緣襯里的管道上安裝,傳感器的兩端應安裝接地環、或接地法蘭、或帶有接地電極的短管。
8.使管內流動的被測介質與大地短路,具有零電位,否則,電磁水流量計無法正常工作
電磁水流量計常見故障分析
1、調試期故障
調試期待故障一般出現在儀表安裝調試階段,一經排除,在以后相同條件下不會再出現。常見的調試期故障通常由安裝不妥、環境干擾以及流體特性影響等原因引起。
1)安裝方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系*高點;或安裝在自上而下的垂直管上,可能出現排空;或傳感器后無背壓,流體直接排入大氣而形成測量管內非滿管。
2)環境方面
通常主要是管道雜散電流干擾,空間強電磁波干擾,大型電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨接地保護就可獲得滿意結果,但如遇到強大的雜散電流(如電解車間管道,有時在兩電極上感應的交流電勢峰值Vpp可高達1V),尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。空間電磁波干擾一般經信號電纜引入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護。
3)流體方面
被測液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁水流量計的正常工作,但隨著氣泡的增大,儀
表輸出信號會出現波動,若氣泡大到足以遮蓋整個電極表面時,隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現更大的波動。
低頻方波勵磁的電磁水流量計測量固體含量過多漿液時,也將產生漿液噪聲,使輸出信號產生波動。
測量混合介質時,如果在混合未均勻前就進入流量傳感進行測量,也將使輸出信號產生波動。
電極材料與被測介質選配不當,也將由于化學作用或極化現象而影響正常測量。應根據儀表選用或有關手冊正確選配電極材料。
2. 運行期故障
運行期故障是電磁水流量計經調試并正常運行一段時期后出現的故障,常見的運行期故障一般由流量傳感器內壁附著層、雷電打擊以及環境條件變化等因素引起。
1)傳感器內壁附著層
由于電磁水流量計常用來測量臟污流體,運行一段時間后,常會在傳感器內壁積聚附著層而產生故障。這些故障往往是由于附著層的電導率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層,則電極回路將出現斷路,儀表不能正常工作;若附著層電導率顯著高于流體電導率,則電極回路將出現短路,
儀表也不能正常工作。所以,應及時清除電磁水流量計測量管內的附著結垢層。
2)雷電打擊
雷擊容易在儀表線路中感應出高電壓和浪涌電流,使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉換器之間的流量信號線等途徑引入,尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。
3)環境條件變化
在調試期間由于環境條件尚好(例如沒有干擾源),流量計工作正常,此時往往容易疏忽安裝條件(例如接地并不怎么良好)。在這種情況下,一旦環境條件變化,運行期間出現新的干擾源(如在流量計附近管道上進行電焊,附近安裝上大型變壓器等),就會表的正常工作,流量計的輸出輸出信號就會出現波動。
電磁水流量計的主要優點如下:
1)電磁水流量計的傳感器結構簡單,測量管內沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗*低的流量儀表之一。
2)可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部*流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極,其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質;采用耐磨橡膠做內襯,就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3)電磁水流量計是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此,電磁水流量計只需經水標定后,就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4)電磁水流量計的輸出只與被測介質的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(層流或湍流)無關。所以電磁水流量計的量程范圍極寬,其測量范圍度可達100:1,有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。
5)電磁水流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。
6)工業用電磁水流量計的口徑范圍極寬,從幾個毫米一直到幾米,而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備,為電磁水流量計的應用和發展奠定了基礎。
電磁水流量計目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2)不能用來測量電導率很低的液體介質,如對石油制品或有機溶劑等介質,目前電磁水流量計還無能為力。
3)普通工業用電磁水流量計由于測量管內襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量高溫介質;如未經特殊處理,也不能用于低溫介質的測量,以防止測量管外結露(結霜)破壞絕緣。
4)電磁水流量計易受外界電磁干擾的影響。