河道水流量計是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表,所以在設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、制定工藝、生產(chǎn)裝配和出廠測試等過程中每一個環(huán)節(jié)我們都非常細(xì)致講究,還自行設(shè)計了一套中國*的,專用于電磁流量計的生產(chǎn)設(shè)備和流量實流標(biāo)定裝置,從而在軟件和硬件上都能切實保證產(chǎn)品長期的高質(zhì)量。
河道水流量計傳感器重要的部件-線圈作優(yōu)化的設(shè)計,并通過嚴(yán)格的實流試驗,切實保證產(chǎn)品的測量精度,信號電極作靜電屏蔽處理,保證小信號不會受線圈的干擾,保證低流速的測量精度,線圈與外界作隔離處理,保證線圈長期的絕緣強度,也就保證傳感器的長期測量精度。不受流體方向影響,正、反向均可準(zhǔn)確計量。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)禁在管道較高點和出水口安裝流量計。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。
河道水流量計寬量程比(0.3m/s-10m/s),滿量程流速范圍寬。小信號切除功能,用戶可通過顯示器面板設(shè)置切除干擾性小流量。空管判斷,在工作狀態(tài)下,當(dāng)流量計測量管道空管時,流量計漢字顯示空管。
一、河道水流量計的選用原則
污水流量計的選用,主要是變送器的正確選用,而轉(zhuǎn)換器只需要與之配套就可以。
1、口徑與量程的選擇
變送器口徑通常選用與管道系統(tǒng)相同的口徑,如果管道系統(tǒng)有待設(shè)計,則可根據(jù)流量范圍和流速來選擇口徑.對于電磁流量計來說,流速以2~4m/s較為適宜。在特殊情況下,如液體中帶有固體顆粒,考慮到磨損的情況,可選常用流速≤3m/s,對于易附管的流體,可選用流速≥2m/s。流速確定以后,可根據(jù)qv=D2來確定變送器口徑。
變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預(yù)計的較大流量值;二是正常流量大于儀表滿量程的50%,以保證一定的測量精度。
2、溫度和壓力的選擇
污水流量計能測量的流體壓力與溫度是有一定限制的,選用時,使用壓力低于該流量計規(guī)定的工作壓力。目前,國內(nèi)生產(chǎn)的污水流量計的工作壓力規(guī)格為:小于50mm口徑,工作壓力為1.6MPa;900mm口徑,工作壓力為1MPa;大于1000mm口徑,工作壓力為0.6MPa。
如對變送器耐壓有特殊要求,則可與生產(chǎn)廠家具體磋商
污水流量計的工作溫度取決于所用的襯里材料,一般為5~70℃,如做特殊處理,可以超過上述范圍,變送器允許被測介質(zhì)溫度為-40~+130℃。
3、內(nèi)襯材料與電極樹料的選擇
變送器的內(nèi)襯材料及電極材料根據(jù)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)來正確選擇,否則儀表會由于襯里和電極的腐蝕而很快損壞,而且腐蝕性很強的介質(zhì)一旦泄漏容易引起事故。因此,根據(jù)生產(chǎn)過程中的具體測量介質(zhì),慎重地選擇電極與襯里的材料。
二、河道水流量計的安裝
要保證污水流量計的測量精度,正確的安裝是很重要的。
①變送器應(yīng)安裝在室內(nèi)干燥通風(fēng)處,避免安裝在環(huán)境溫度過高的地方,不應(yīng)受強烈振動,盡量避開具有強烈磁場的設(shè)備,如大電機(jī),變壓器等.避免安裝在有腐蝕性氣體的場合,安裝地點便于檢修,這是保證變送器正常運行的環(huán)境條件。
?、跒榱吮WC變送器測量管內(nèi)充滿被測介質(zhì),變迭器垂直安裝,流向自下而上,尤其是對于液固兩相流,垂直安裝。若現(xiàn)場只允許水平安裝,則保證兩電極在同一水平面。
③變送器兩端應(yīng)裝閥門和旁路。
?、茈姶帕髁孔兯推鞯碾姌O所測出的幾毫伏交流電勢,是以變送器內(nèi)液體電位為基礎(chǔ)的。為了使液體電位穩(wěn)定并位變送器與流體保持等電位,以保證穩(wěn)定地進(jìn)行測量,變送器外殼與金屬管兩端應(yīng)有良好的接地,轉(zhuǎn)換器外殼也應(yīng)接地。接地電阻不能大于10,不能與其它電器設(shè)備的接地線共用。如果不能保證變送器外殼與金屬管道良好接觸,應(yīng)用金屬導(dǎo)線將它們連接起來,再可靠接地。
⑤為了避免干擾信號,變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號用屏蔽導(dǎo)線傳輸,不允許把信號電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內(nèi),信號電纜長度一般不得超過30m。
?、揶D(zhuǎn)換器安裝地點應(yīng)避免交、直流強磁場和振動,環(huán)境溫度為-20~50℃,不含有腐蝕性氣體,相對濕度不大于80%。
?、邽榱吮苊饬魉俜窒鄬y量的影響,流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)置在變送器下游。對于小口徑的變送器來說,因為從電極中心到流量計進(jìn)口端的距離已相當(dāng)于好幾倍直徑D的長度,所以對上游直管可以不做規(guī)定,但對口徑較大的流量計,一般上游應(yīng)有5D以上的直管段,下游一般不做直管段要求。
河道水流量計傳感器單獨接地,保持等電位,以保證穩(wěn)定地進(jìn)行測量,變送器外殼與金屬管兩端應(yīng)有良好的接地,轉(zhuǎn)換器外殼也應(yīng)接地。接地電阻<10Ω。為了避免干擾信號,變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號用屏蔽導(dǎo)線傳輸,不允許把信號電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內(nèi)敷設(shè)。也許在沒有這種干擾的環(huán)境里,不接地并不影響流量計準(zhǔn)確測量,但是一旦環(huán)境改變,即造成流量計不能準(zhǔn)確穩(wěn)定地工作,所以我們在安裝時做好傳感器接地保護(hù),給電磁流量計創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境。
河道水流量計特點:
1、管道式電磁流量計是基于法拉第電磁感應(yīng)定律的速度式電磁流量計。在闡述電磁流量計測量原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于MSP430F149單片機(jī)的LDB型電磁流量計,電路以MSP430F149單片機(jī)為核心,從而簡化了外圍硬件電路的設(shè)計,實現(xiàn)了液體流量的測量和累積。文中給出了設(shè)計的總體框圖,部分硬件電路和控制軟件流程圖。本文設(shè)計的LDB型電磁流量計已經(jīng)投入生產(chǎn),經(jīng)實際應(yīng)用表明,該設(shè)計具有高精度,低功耗和可靠性強等特點,基本滿足設(shè)計要求。
2、管道式電磁流量計具有保存每天24小時的流量數(shù)據(jù)、停電時間、零流量時間等多種數(shù)據(jù)及報警等功能。每天,只需一次、二次短信息就能獲得一個測量點的一天24小時的測量數(shù)據(jù),它也能根據(jù)用戶的需求設(shè)定。采用電磁旋渦流量計和GSM網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù),建立水流量監(jiān)測系統(tǒng)的前期投資只是采用無線電臺方式的1/3到1/5,系統(tǒng)建立后的運行費用每個點每天只是一到二次短信息的費用。省去了頻率的使用費及使用中的電費及維護(hù)費用。
3、流量檢測儀表的顯示方式、通訊方式和數(shù)據(jù)存儲是儀表的重要組成部分。傳統(tǒng)電磁流量計在顯示方式上一般采用LED 或段式LCD,只能顯示數(shù)字、字母、漢字和一些粗糙的圖案; 在數(shù)據(jù)存儲方面,信息存儲一般以二進(jìn)制方式存儲,不具有通用性且存儲容量小; 在通訊方式上,一般采用RS 232 或RS 485,其開放性不高。
4、電磁流量計能有效避開強電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?,避開強烈震動場所和強腐蝕環(huán)境等,同時要考慮安裝維修方便。
5.傳感器在垂直管道的安裝 測量氣體流量時,傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上。
測量液體流量時,液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
6、傳感器在水平管道的側(cè)裝 無論測量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體 若條件允許采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
7.傳感器在水平管道的倒裝
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽??捎糜跍y量飽和蒸汽,適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
8.傳感器在有保溫層管道上的安裝
測量高溫蒸汽時,保溫層不能超過支架高度的三分之一。
9.為了解決了上述不足,采用32 位的ARM 處理器和嵌入式Linux 操作系統(tǒng)研制出了具有信息化、圖形化和網(wǎng)絡(luò)化的電磁流量計。它采用T FT 彩色液晶屏顯示方式,不僅可以顯示流量數(shù)據(jù)還可以顯示流量曲線,提高了顯示的質(zhì)量和內(nèi)容; 通過JFFS2 文件系統(tǒng)采用文件的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,且存儲容量可達(dá)1 MB。
河道水流量計常見故障分析
電磁流量計是一種高精密的流量測量儀表,在使用操作的時候也需要嚴(yán)謹(jǐn)一些,不然就會產(chǎn)生不可避免的誤差,那么都有哪些原因會使電磁流量計產(chǎn)生誤差呢?
1、通過管道的液體中含有固相液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體,可能產(chǎn)生的故障有:
?、贊{液噪聲;
?、陔姌O表面玷污;
?、蹖?dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里;
?、芤r里被磨損或被沉積物覆蓋,流通截面積縮小。
2、管內(nèi)液體未充滿由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良,致使其測量管內(nèi)液體未能充滿,故障現(xiàn)象因不充滿程度和流動狀況有不同表現(xiàn):如出現(xiàn)少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加,即流量測量值與實際值不符;如出現(xiàn)若流動是氣泡流或塞狀流,故障現(xiàn)象除測量值與實際值不符外,還會因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現(xiàn)輸出晃動;
如出現(xiàn)若水平管道分層流動中流通截面積氣相部分增大,即液體未滿管程度增大,也會出現(xiàn)輸出晃動;如出現(xiàn)若液體未滿管情況較嚴(yán)重,以致液面在電極以下,則會出現(xiàn)輸出超滿度現(xiàn)象。
3、有可能結(jié)晶的液體,電磁流量計應(yīng)慎用有些易結(jié)晶化工物料在溫度正常的情況下能正常測量,由于輸送流體的導(dǎo)管都有良好的伴熱保溫,在保溫工作時不會結(jié)晶,但是電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫,因此,流體流過測量管時易因降溫而引起內(nèi)壁結(jié)上一層固體。由于改用其他原理的流量計測量也同樣存在結(jié)晶問題,所以在無其他更好方法的情況下,可選用測量管長度非常短的一種“環(huán)形”(oring)電磁流量計傳感器,并將流量計的上游管道伴熱保溫予以強化。在管道連接方法上,考慮流量傳感器拆裝方便,在一旦結(jié)晶時能方便地拆下維護(hù)。
4、電極和接地環(huán)材質(zhì)選擇不當(dāng)引發(fā)的問題因材質(zhì)與被測介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的電磁流量計與介質(zhì)接觸的零部件有電極與接地環(huán),匹配失當(dāng)除耐腐蝕問題外,主要是電極表面效應(yīng)。
表面效應(yīng)應(yīng)有:
?、倩瘜W(xué)反應(yīng)(表面形成鈍話膜等);
②電化學(xué)和極化現(xiàn)象(產(chǎn)生電勢);
③觸媒作用(電極表面生成氣霧等)。
此外接地環(huán)也有這些效應(yīng),但影響程度要小一些。
流量計特點
電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,被測流體介質(zhì)電導(dǎo)率≥ 5μS/cm。
本產(chǎn)品采用當(dāng)前電磁流量計的新技術(shù)制造,具有以下特點:
1.1 測量管內(nèi)無阻力及活動部件,因此無壓力損失,是一種典型的節(jié)能儀表。
1.2 由于感應(yīng)信號是在整個充滿磁場的空間形成,它與管道截面上流速的平均值成正比。因此,對管道內(nèi)流速分布不敏感,要求流量計上、下游的直管段相對其它流量計短。
1.3 測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響。
1.4 合理地選擇電極及襯里材料,能夠達(dá)到測量各種腐蝕性、耐磨性導(dǎo)電介質(zhì)的使用要求。
1.5 轉(zhuǎn)換器采用新穎的勵磁方式,功耗低,零點穩(wěn)定,測量精度高,適于生產(chǎn)過程流量檢測和總量計量。流量測量范圍可達(dá)1500:1。
1.6 流量計具有自動流向鑒別,能測量雙向流。具有電流、頻率、脈沖和RS485數(shù)字通訊輸出。還有流量上下限報警和故障報警功能。
1.7 流量計能顯示瞬時流量、流速、流量百分比、正反累積流量、差值流量,方便讀數(shù)。內(nèi)有三級密碼設(shè)置功能,防止數(shù)據(jù)被隨意更改。
1.8 轉(zhuǎn)換器采用3行128×64帶背光LCD點陣簡體漢字顯示,參數(shù)設(shè)置方便。并具有FROM存貯設(shè)置參數(shù)和累計流量值,具有掉電保護(hù)功能。
1.9 轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),具有自檢與自診斷功能,可靠性高。
1.10 具有適合滿足現(xiàn)場環(huán)境條件安裝的防爆型、沉浸型、衛(wèi)生型、分體型和一體型結(jié)構(gòu)。
流量計選型
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)和流量的要求。
可測量的流體常見介質(zhì)電導(dǎo)率表
液 體 | 電導(dǎo)率(μs/cm) |
各 種 酸 | 10×104~801×104 |
堿 液 | 8×104 ~30×104 |
蒸 餾 水 | 0.01~5 |
水及飲料 | 200~800 |
啤 酒 | 600~800 |
麥 芽 汁 | 500~1000 |
牛 奶 | 200~300 |
水 果 醬 | 400~1000 |
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的任何流體都可以選用相應(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。
傳感器口徑的確定
流量計使用流速好在0.1~15m/s范圍內(nèi),此時流量計口徑可選擇與用戶管道口徑一致。當(dāng)流速低于0.1m/s時,應(yīng)采用縮管方式提高流速。
一體型或分離型的選擇
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)場溫度較高或有腐蝕性氣體的場合。
⑸ 流量計裝在高空或井下等調(diào)試不方便的場合。
訂貨時應(yīng)注明傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的距離,一般不能超過100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。
污水流量計電極、接地環(huán)材料的選擇
應(yīng)根據(jù)被測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、溫室下<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(yǎng) (HC HB) | 耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性鹽、堿、常溫硫酸 |
鈦(Ti) | 海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氯化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)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<175oC硫酸 |
鉑(Pt) | 各種酸、堿、鹽不包括王水 |
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,電纜線越短越好
●勵磁電纜可選用YZ中型橡套電纜,其長度和信號電纜一樣
●信號電纜與其它的電源電纜嚴(yán)格分開,不能敷設(shè)在同一根管子內(nèi),不能平等敷設(shè),不能絞合在一起,應(yīng)分別單獨穿在鋼管內(nèi)
●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(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。
安裝要求
為了準(zhǔn)確計量,在選擇安裝位置時應(yīng)注意以下幾點要求:
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