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液體電磁流量計

來源:ABG儀表集團-金湖百納儀表科技有限公司   2009年08月06日 06:21  

液體電磁流量計

 
 
  是一種根據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,實現數字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現場總線,屬國內*,技術達到國內水平。
 
  電磁流量計特別設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*設計4-6多電極結構,進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環,減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。
 
  電磁流量計在滿足現場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調節和控制用,現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
 
  采用電磁感應原理測量介質流體流速的電磁流量計(見流量測量儀表)。它在管道的兩側加一個磁場,被測介質流過管道就切割磁力線,在兩個檢測電極上產生感應電勢(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。而且測量過程不與流體接觸,適于制藥、生物化學和食品工業。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電阻和測量電路阻抗之間有一定比例關系,因此在制造上有一定困難。當被測介質的電導率約為10歐姆·厘米時就開始產生困難,電導率更低時就產生原理性困難。當電導率為10歐姆·厘米時,就達到導電介質和電介質之間的“分界線",熱噪聲電平隨內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,所以在設計產品結構、選材、制定工藝、生產裝配和出廠測試等過程中每一個環節我們都非常細致講究,還自行設計了一套中國的,于電磁流量計的生產設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品長期的高質量。電磁流量計特別設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*設計4-6多電極結構,進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環,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生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。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。
 
  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。
 
  傳感器部分只有內襯和電極與被測液體接觸,只要合理選擇電極和內襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
 
  LDE轉換器采用的單片機(MCU)和表面貼裝技術(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點穩定,參數設定方便。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,可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產工藝和材料,確保產品的性能在長時候內保持穩定。
 
  電磁流量計技術參數:
 
  技術參數:
 
  儀表精度:管道式0.5級、1.0級;插入式2.5級
 
  測量介質:電導率大于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
 
  環境溫度:-40℃~+50℃
 
  介質溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃
 
  橡膠材質襯里≤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
 
  一般工業用電磁流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,Z低流速應不小于0.2m/s,Z高應不大于 8m/s。若介質中含有固體顆粒,常用流速應小于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:管道內徑 V:流速(m/h)
 
  電磁流量計的量程Q應大于預計的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:
 
  應根據被測液體的腐蝕性來選擇電極的材料,請查有關防腐蝕手冊,對于特殊流體應作試驗。
 
  
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
 
 ?。℉C 、HB )
 
  
海水、鹽水
 
  
鈦 (Ti)
 
  
海水、各種氯化物和次氯化鹽酸、氧化性酸(包括發煙硝酸)、有機酸、堿
 
  
鉭 (Ta)
 
  
除氫氟酸、發煙硫酸、堿外的其余化學介質,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。
 
  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。
 
  電磁流量計安裝環境要求
 
  一、傳感器安裝環境的選擇
 
  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。安裝環境的主要要求是:
 
 ?。?)傳感器應安裝在干燥通風的地方,避免潮濕、容易積水受淹的場所,還應盡量避免陽光直射和雨水直接淋澆。
 
 ?。?)應盡可能避免安裝在周圍環境溫度過高的地方。一體型結構的電磁流量計還受制于電子元器件環境溫度,要低些。
 
 ?。?)安裝傳感器的管道上應無較強的漏電流,應盡可能地遠離有強電磁場的設備,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場維修的空間。
 
  二、轉換器安裝環境的選擇
 
  轉換器作為現場指示用的現場安裝儀表,它的安裝場所一般應選擇:
 
  周圍環境溫度在-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;
 
  轉換器應盡量安裝在室內。安裝在室外時,還應采取防日曬雨淋的措施。
 
  正確選型:
 
  儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作,據有關資料表明,儀表在實際應用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型和錯誤的安裝而造成的,,特別注意。
 
  ·收集數據
 
 ?、?被測流體名稱;
 
 ?、?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電性,導電率≥5uS/cm。
 
  ·Z大流量和Z小流量,必須符合下表中的數。(擴展流程范圍0.1~15m/s)
 
  電磁流量計產品特點:
 
  
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;
 
 ?。?、測量管內*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、轉換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩定、度高。流量范圍度可達1500:1;
 
 ?。?、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型;
 
 ?。丁⑥D換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數設定方便,編程可靠;
 
 ?。贰⒘髁坑嫗殡p向測量系統,內裝三個積算器: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、數字通訊、HART;
 
 ?。?、轉換器采用表面安裝技術(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關于外殼防護等級的標準為:
 
  ·IP65:防噴水型,允許水從任何方向對傳感器噴水,噴水壓力為30kPa,出水量為2.5L/s,距離為3m。
 
  ·IP68:潛水型,長期工作在水中。
 
  防護等級應根據實際情況來選擇,傳感器裝在地面以下,經常受水淹的,應選用IP68,傳感器安裝在地面以上,應選用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,應選擇分體安裝方式。
 
  ·RS-485通訊 需傳感器和其他設備通訊,則需選 用RS-485通訊功能。
 
  2.測量范圍的選擇
 
  
內徑(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

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