一、CPLD 型智能電磁流量計
CPLD 型智能電磁流量計是我公司采用*技術(shù)研制開發(fā)的全智能型電磁流量計,全中文電磁轉(zhuǎn)換器內(nèi)核采用高速中處理器。計算速度非???、精度高、測量性能可靠。轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計采用*技術(shù),輸入阻抗高達(dá)1015 歐姆,共模抑制比優(yōu)于100db,對于外來干擾以及60Hz/50Hz 干擾抑制能力優(yōu)于90db,可以測量更低的電導(dǎo)率的流體介質(zhì)流量。其傳感器采用非均勻磁場技術(shù)及特殊的磁路結(jié)構(gòu),磁場穩(wěn)定可靠,而且大的縮小了體積,減輕了重復(fù),使流量計小型流量化的特點。使客戶“買的放心,用的省心,服務(wù)稱心”是我公司的宗旨。
1.產(chǎn)品特點:
▲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。
▲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(guān)。
▲在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程。
▲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(xué)易懂。
▲采用SMD 器件和表面貼裝(SMT電路可靠性高。
▲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,提高了流測量的穩(wěn)定性,功耗低。
▲全數(shù)字量的處理,抗力強,測量可靠,精度高,流量測量范圍可達(dá)150:1
▲超低EMI開關(guān)電源,使用電源電壓變化范圍大,抗EMC好
▲內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累計量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘,可記錄16 次掉電時間
▲具有RS485、RS232、Hart和Modbus 等數(shù)字通訊信號輸出。
▲具有自檢與自論功能
二、 概 述
1.工作原理
電流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管。將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。電動勢E 正比于磁通量密度B,測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流等信號,用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E=KBdv
式中:E---------------為電極間的信號電壓(v)
B-----------------磁通密度(T)
d------------------測量管內(nèi)徑(m)
v------------------平均流速(m/s)
式中k, d為常數(shù),由于勵磁電流是恒流的,故B 也是常數(shù),則由E= KBdv可知,體積流量Q 與信號電壓E-成正比,即流速感應(yīng)的信號電壓E 與體積Q 成線性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBdv 可知,被測流量體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或者紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一中真正的體積流量計。對于制造商和用戶來說,只要用普通的水實際標(biāo)定后就可以測量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量,而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點,是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且有分高的可靠性。
2.應(yīng)用領(lǐng)域
由于電磁流量計有其*的優(yōu)點,因此被廣泛用于化工化纖、食品、造紙、制糖、礦冶、給排水、環(huán)保、水利水工、鋼鐵、石油、制藥等工業(yè)領(lǐng)域中,用來測量各種酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、煤水漿、玉米漿、纖維漿、糧漿、石灰乳、污水、冷卻原水、給排水、鹽水、雙氧水、啤酒、麥汁、各種飲料、黑液、綠液等導(dǎo)電液體介質(zhì)的體積流量。
三、 主要技術(shù)參數(shù)
1).公稱通經(jīng)ND(mm):
管道式四氟襯里:
10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、300、350、400、450、500
管道式橡膠襯里:
40、50、65、80、100、125、150、200、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1100、1200
注:特殊規(guī)格可以定制
2).流動方向:
正、反、凈流量; 量程比:150:1; 重復(fù)性誤差:測量值的±0.1%
3)精度等級:
管道式:0.5級,1.0級
4)被測介質(zhì)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:-20–+100℃;
高溫型四氟襯里:-20–+180℃
5)額定工作壓力管道式:
DN6-DN80:≤1.6MPa,
DN100-DN250:≤1MPa,
:DN300-DN1200:≤0.6MPa高壓可定制
6)流量測量范圍:
流量測量范圍對應(yīng)流速范圍是0.1-15m/s
7)電導(dǎo)率范圍:
被測流體電導(dǎo)率≥5us/cm(一體式),大多數(shù)以水為成分的介質(zhì),其電導(dǎo)率在200-800 us/cm范圍內(nèi),均可選用電磁流量計來測量其流量計.
8)電流輸出:
負(fù)載電阻:0-10mA時,0-1.5kΩ,
4-20mA時,0-750kΩ,
9)數(shù)字頻率輸出:輸出頻率上限可在1-5000HZ內(nèi)設(shè)定帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出.
外接電源≤35V導(dǎo)通時集電極大電流為250mA
10)供電電源:85-265V,45-63HZ
11)直管段長度:管道式:上游≥5DN,下游≥2DN
12)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(yīng)符合GB11988的規(guī)定.
13)防爆標(biāo)志:MDIIBT4
14)環(huán)境溫度濕度:-25℃-+60℃;5%-95%.
15)消耗總功率:小于20W
四、電磁流量計選型編碼
管道式
CPLD系列電磁流量計 | |||||||||
產(chǎn)品分類 | B | 普通型電磁流量計 | |||||||
E | 智能型電磁流量計 | ||||||||
通徑DN | 15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、。。。。。。。。。。。。。、2200 | ||||||||
組 合 | S | 一體式 | |||||||
L | 分體式 | ||||||||
電 極 材 料 | M | M02Ti不銹鋼 | |||||||
T | Ti鈦 | ||||||||
D | Ta鉭 | ||||||||
H | 哈氏合金 | ||||||||
P | Pt鉑 | ||||||||
N | Ni鎳 | ||||||||
輸出 | 0 | 無輸出 | |||||||
1 | 4-20 mA /1-5KHz | ||||||||
2 | 4-20mA | ||||||||
襯里 | X | 橡膠 | |||||||
F | 聚四氟乙烯 | ||||||||
P | 聚乙烯 | ||||||||
J | 聚氨脂橡膠 | ||||||||
顯示 | 0 | 無就地顯示 | |||||||
1 | 就地顯示 | ||||||||
通訊 | 0 | 無通訊 | |||||||
1 | RS-485 | ||||||||
2 | RS-232 | ||||||||
3 | Modbus | ||||||||
4 | Hart | ||||||||
接地環(huán) | 0 | 無接地環(huán) | |||||||
1 | 有接地環(huán) | ||||||||
2 | 有接地電極 | ||||||||
提供相應(yīng)流量范圍(量程):m3/h | |||||||||
選型編碼舉列 測量介質(zhì):污水 管道口徑:DN50 電極選擇:MO2Ti 就地顯示 襯里材料:橡膠 輸出信號:4-20mA/0-1kHz 無通訊 智能型 上限流量:30m3/h 編碼: LDBE-50S-M2X100-30 |
五、電磁流量計選型說明
正確地選用電磁流量計是保證用好電磁流量計的前提條件。選用什么種類的電磁流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定,使電磁流量計的通徑,流量范圍,襯里材料,電極材料和輸出電流等,都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和性質(zhì)和流量的要求。
可測量的流體
由電磁流量計的工作原理可知,能選用電磁流量計測量流量的流體必須是導(dǎo)電的,嚴(yán)格的說,除了高溫流體之外,只要電導(dǎo)率大于5μ/cm的任何流體都選用相應(yīng)的電磁流量計來測量流量,因此不導(dǎo)電的氣體,蒸汽,油類,丙酮等物質(zhì)不能選用電磁流量計來測量流量。
1)傳感器口徑的確定
流量計使用流速好在0.3-15m/s 范圍內(nèi),此時流量計口徑可選擇與用戶管道口徑一致。
使用流速低于0.3m/s時好在儀表部位局部提高流速,采用縮管方式:
★ 異徑管的中心錐角不大于15oC時,可把異徑管視為直管段的一部分。
A一體型或分離型的選擇
B一體型:現(xiàn)場環(huán)境較好的情況下,一般都選用一體型,即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。
分離型:即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同的地點,一般出現(xiàn)以下情況時選用分離型。
⑴環(huán)境溫度或流量計轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60oC.
⑵管道震動較大的場合。
⑶會對傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場合。
⑷現(xiàn)場溫度較大或有腐蝕性氣體的場合。
⑸流量計裝在高空或并下調(diào)試不方便的場合。
訂貨時應(yīng)注明傳感器的轉(zhuǎn)換器分離距離,一般不能超過100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。
2)電極、接地環(huán)材料的選擇
應(yīng)根據(jù)被測的流體的腐蝕性來選擇電極的材料,請查有關(guān)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(Ocr18Ni12Mo2Ti) | 硝酸、室溫下 <5%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 (HC , HB) | 耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化懷酸,非氧化性鹽、堿、常溫硫酸 |
鈦 (Ti) | 海水、各種氯化物和次氯、氯化性酸(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℃ |
鉑(Pt) | 各種酸、堿、鹽、不包括王水 |
3)襯里材料選擇說明
應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。
內(nèi)襯材料 | 名稱 | 符號 | 性能 | 很高工作溫度 | 適用液體 |
橡膠 | 氯丁橡膠 | 耐磨性中等,耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕 | <80℃ | 自來水、工業(yè)用水、海水 | |
聚胺脂橡膠 | 好的耐磨性能,耐酸堿性能較差 | 60<℃ | 紙漿、礦漿等漿液 | ||
氟塑料 | 聚四氟乙烯 | F4 或 PTFE | 化學(xué)性能很穩(wěn)定、耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕 | 180<℃ | 腐蝕性強的酸堿鹽液體 |
四氟乙烯和六氟丙烯譯名:特氟隆 FEP | F46或FEP | 化學(xué)性能略遜于 F4 | 腐蝕性的酸堿鹽液體 | ||
塑料 | 四氟乙烯和乙烯 | F4 或 ETFE | 化學(xué)性能略遜于 F4 | 腐蝕性的酸堿鹽液體 | |
聚乙烯 | PO | 化學(xué)性能穩(wěn)定 | 60<℃ | 污水 | |
聚苯硫醚 | PPS | 150<℃ | 熱水 |
4)流量范圍的選擇
大流量和最小流量必須符合下表中的數(shù)。
內(nèi)徑(mm) | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 0.0283 4.42 | 0.0636 9.54 | 0.12 16.96 | 0.176 26.5 | 0.29 43.42 | 0.452 67.85 | 0.7 160.0 | 1.19 179.0 |
內(nèi)徑(mm) | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 1.8 271.0 | 2.82 424.0 | 4.41 662.0 | 6.63 954.0 | 11.3 1690 | 17.6 2650 | 25.4 3810 | 34.6 5190 |
內(nèi)徑(mm) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 45.2 6780 | 57.2 8570 | 77.6 10600 | 85.5 12800 | 1.1.0 15200 | 138.0 20700 | 180.0 27100 | 229.0 34300 |
內(nèi)徑(mm) | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 282.0 42400 | 342.0 51300 | 407.0 61000 | 554.1 83121 | 732.7 108566 | 916.0 137404 | 1131.0 169635 | 1368.4 205258 |
5)安裝地點的選擇
為了使變送路工作可靠穩(wěn)定,在選擇安裝地點時應(yīng)注意以下幾個方面的要求:
⑴盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設(shè)備(如大電機、大變壓器的等),以免磁場影響
傳感器的工作磁場和流量信號。
⑵應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,不宜在潮濕、易積水的地方安裝。
⑶應(yīng)盡量避免日曬雨淋,避免環(huán)境溫度高于60℃及相對濕度大于95%。
⑷選擇便于維修,活動方便的地方。
⑸流量計應(yīng)安裝在水泵后端,決不能_______在抽吸側(cè)安裝;閥門應(yīng)安裝在流量下游側(cè)。
6)安裝要求
為了你正確的測量,在選擇管道上位置時應(yīng)注意以下幾點要求:
⑴傳感器既可在直管道上安裝,也可以在水平或傾斜管道上安裝,但要求二電極的中心連線處于水平狀態(tài)。
⑵介質(zhì)在安裝位置應(yīng)該滿管流動,避免比滿管及氣體附著在電極上。
⑶對于液固兩相流體,好采用垂直安裝,使被傳感器襯里磨損均勻,延長使用壽命。
⑷流量計安裝位置介質(zhì)不滿管時,可采取抬高流量半后端管路的方法,使其滿管,嚴(yán)禁在管道高點
和出水口安裝流量計。(見圖)
⑸修改管道的安裝方法:
當(dāng)介質(zhì)流速達(dá)不到要求時,應(yīng)當(dāng)選用較小口徑的流量計,這時應(yīng)使用異徑錐管或修改部分管道,使其與傳感器同口徑,但前后直管段至少須滿足:前直管段≥5DN,后直管道≥2DN(DN為管徑)
⑹前后直管段為流量計前≥5DN,后端≥2DN流量計的接線
▲若采用分體安裝連接的信號電纜采用定制的專用電纜線,電纜線越斷越好
▲激磁電纜可選用Yz 中型橡套電纜,其長度和信號電纜一樣
▲信號電纜必須與其它的電源嚴(yán)格分開,不能敷設(shè)在同一根管子內(nèi),不能平等敷設(shè),不能絞在一起應(yīng)單獨穿在鋼管內(nèi)。
▲信號電纜和激磁電纜盡可能短,不能將多余的電纜卷在一起,應(yīng)將多余的電纜剪掉,并重新焊好接頭
▲電纜進(jìn)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。
六、接線說明:
一體就地顯示接線端子
上排: T-T+ ------------------------RS485 通訊
FUSE ------------------------電源保險絲
下排:AL,AH------------------------上下限報警
P+,COM----------脈沖頻率,COM與報警共用
1+,COM-----------------------4~20mA
L1,L2--------電源220V(特殊訂貨24VDC)
分體式遠(yuǎn)傳接線端子
轉(zhuǎn)換器上排:DS2,SGND,DS-------------信號屏蔽(銅絲網(wǎng))
EXT_EXT+---------------激磁線圈: TR,TR+---------RS485 通訊
COM,ALM+,ALM----------------上下限報警
L1,L2--------電源220V(特殊訂貨24VDC)
轉(zhuǎn)換器下排:SIG2,SGND,SIG1-----------信號電極
ICCOM,ICOVT,INSW----------正反向4~20Ma
只輸出一路電流INSW 為空
PCOM,PUL-PUI+ ----------正反向脈沖頻率
傳感器:SIG1,SIG2,SGND---------------信號電極
DS1,DS2--------------------信號屏蔽(銅絲網(wǎng))
EXT+,EXT- ------------------激磁線圈
七、方型轉(zhuǎn)換器外觀及安裝尺
八、流量計的外型尺寸
九.儀表參數(shù)設(shè)置
儀表上有兩個運行狀態(tài): 自動檢測狀態(tài)
參數(shù)設(shè)置狀態(tài)
儀表上電時,自動進(jìn)入檢測狀態(tài)。在自動檢測狀態(tài)下,儀表自動完成各測量更能并顯示相應(yīng)
的測量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,用戶使用四個面板鍵,完成儀表參數(shù)設(shè)置。
功能鍵
自動檢測狀態(tài)下鍵功能
下鍵:循環(huán)選擇屏幕下行顯示內(nèi)容;
上鍵:循環(huán)選擇屏幕上行顯示內(nèi)容;
復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵:進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài);
確認(rèn)鍵:返回自動測量狀態(tài)。
則量狀態(tài)下,LCD 顯示器對比度的調(diào)節(jié):小液晶是通過“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”
按下數(shù)秒鐘:啊液晶是通過調(diào)節(jié)大靨晶的電位器來實現(xiàn)。
參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下鍵功能:
下鍵:光標(biāo)處數(shù)字減1;
上鍵:光標(biāo)處數(shù)字加1;
復(fù)合鍵+下鍵:光標(biāo)左移;
復(fù)合鍵+上鍵:光標(biāo)右移;
確認(rèn)鍵進(jìn)入/退出子菜單;
確認(rèn)鍵:在任意狀態(tài),連續(xù)按下兩秒鐘,返回自動檢測狀態(tài)。
注:
1 使用“復(fù)合鍵”時,應(yīng)先按下復(fù)合鍵同時按住上“上鍵”或“下鍵”。
2 在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,3分鐘沒有按鍵操作,儀表自動返回測量狀態(tài)。
3 流量零點修正的流向選擇,可將光標(biāo)移至最左邊的“+”或“-”下,用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實際流量相反。
4 流量的單位選擇,可將光標(biāo)移至“流量量程設(shè)置”菜單的原顯示的流量單位下,然后用“上鍵”或“下鍵”切換使之復(fù)合需要。
參數(shù)設(shè)置功能操作
要進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定或修改,必須使儀表從測量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測量狀態(tài)下按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)密碼(9454),再按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”后,則進(jìn)入需要的參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
2.參數(shù)設(shè)置菜單
轉(zhuǎn)換器共有24 個參數(shù),使用儀表時,用戶應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置各參數(shù)。轉(zhuǎn)換參數(shù)一覽表如下:
參數(shù)編號 參數(shù)文字 設(shè)置方式選擇 密碼級別 參數(shù)范圍
自診斷信息與故障處理
電磁流量轉(zhuǎn)換器的印刷電路板采用表面焊接技術(shù),對用戶而言,是不可維修的。
因此用戶不能打開轉(zhuǎn)換器殼體。
智能化轉(zhuǎn)換器具有自診斷功能。除了電源和硬件電路故障外,一般應(yīng)用中出現(xiàn)的故障均
能正確給出報警信息。這些信息在顯示器右上方提出“!”驚嘆號。在測量狀態(tài)下,通過下鍵翻頁,顯示出故障內(nèi)容如下:
1) 儀表無顯示
a) 檢查電源是否接通;
b) 檢查電源保險絲是否完好;
c) 檢查供電電壓是否符合要求;
d) 檢查顯示器對比度調(diào)節(jié)是否能夠調(diào)節(jié),并且調(diào)節(jié)是否合適;
e) 如果上述前3 項a)、b)、c)都正常,第d)項顯示器對比度調(diào)節(jié)不能夠調(diào)節(jié)請將轉(zhuǎn)換器交生產(chǎn)廠維修。
2)勵磁報警
a) 勵磁接線EX1和EX2是否開路;
b) 傳感器勵磁線圈總電阻是否小于150Ω
c) 如果a、b兩項都正常,則轉(zhuǎn)換器有故障
3)空管報警
a)測量流體是否充滿傳感器測量管;
b)用導(dǎo)線將轉(zhuǎn)換器信號輸入端子SIG1、SIG2 和IGGND 三點短路,此時如果“空管報警”提示撤消,說明轉(zhuǎn)換器正常,有可能是被測流體電導(dǎo)率低或空管閥值及空管量程設(shè)置錯誤;
c)檢查信號連線是否正確;
d)檢查傳感器電極是否正常;
①、使流量為零,觀察顯示電導(dǎo)比應(yīng)小于
②、在有流量的情況下,分別測量端子SIG1和SIG2對SIGGND的電阻應(yīng)小于50KΩ(對介質(zhì)為水測量值。用指針萬用表測量,并可以看到測量過程有充放電路現(xiàn)象)。
e)用萬用表測量DS1 和DS2 之間的直流電壓應(yīng)小于1V,否則說明傳感器電極被污染,應(yīng)給予清洗。
4)上限報警
上限報警提示出輸出電流和輸出頻率(或脈沖)都超限制。將流程量程改大可以撤消上限報警。
5)下限制報警
下限制報警提示出輸出電流和輸出頻率(或脈沖)都超限。將流量量程改小可以撤消下限報警。
其它
1、 本廠生產(chǎn)的產(chǎn)品均應(yīng)標(biāo)注商標(biāo)、品名、型號、出廠日期,并附有說明書、合格證。
2、 如流量計不能滿足要求時請用戶提出特殊需要我廠安排特型加工。