一、液體電磁流量計概述
液體電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理,水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計量。
二、液體電磁流量計工作原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)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(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:
E=KBVD
式中:
E-感應(yīng)電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù);
B-磁感應(yīng)強度;
V-導電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)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(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、液體電磁流量計儀表特點
■全數(shù)字量處理,抗力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1;
■超低EMI開關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好;
■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,提高了流量測量的
穩(wěn)定性,功耗低;
■采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高;
■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;
■在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程;
■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);
■高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂;
■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出;(選配)
■具有自檢與自診斷功能;
■小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配);
■內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘,可記
錄16次掉電時間。(選配);
■紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)。
四、液體電磁流量計主要技術(shù)參數(shù):
公稱通徑系列 DN(mm)
管道式四氟襯里:10、15、20、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600
管道式橡膠襯里:40、50、65、80、100、125、150、200、300、350、400、500、600、800、1000、1200.
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%
精確等級:0.5級、1.0級(管道式)
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:-30~+100℃
高溫型四氟襯里:-30~+180℃。
額定工作壓力:管道式:DN6~DN80≤1.6Mpa,DN100~DN250≤1.0Mpa,DN300~DN1200≤0.6Mpa.
流量測量范圍:流量測量范圍對應(yīng)流速范圍是0.1~15m/s
電導率范圍:被測流體電導率≥5us/cm(一體式),大多數(shù)以水為成分的介質(zhì),其電導率在 200~800μs/cm范圍內(nèi),均可選用電磁流量計來測量其流量。
電流輸出:0~10mA時,負載電阻為 0~1.5kΩ;4~20mA時,負載電阻為 0~750kΩ
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 導通時集電極電流為 250mA.
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(yīng)符合 GB11988的規(guī)定。
防爆標志:mdIIBT4.
環(huán)境溫度:-25~60℃
相對濕度:5%~95%
消耗總功率:小于 20瓦。
五、液體電磁流量計選型:
1、根據(jù)一體型和分離型電磁流量計的特點,選擇合適的類型。一體型電磁流量計安裝敷線方便,精度中等,不宜在地面以下安裝,以防轉(zhuǎn)換器被水淹沒。分離型電磁流量計,精確度較高,轉(zhuǎn)換器與傳感器異地安裝,更適合現(xiàn)場環(huán)境比較差(如有害、有毒、易受水淹沒等場所)的場合,但安裝、敷線較嚴格,否則易引入干擾信號。
2、選擇合適的電極形式。對于不產(chǎn)生結(jié)晶、結(jié)疤、不沾污電極的介質(zhì),可用標準電極,否則用刮刀式清垢電極或有清洗連接裝置的電極。對于測污泥場合,還可選用可換式電極。
3、根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。
4、根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇襯里材料。
5、電磁流量計防護等級。根據(jù)國標GB4208-1984約同于國際電工委員會IEC標準(IEC529-7B),外殼防護等級的標準為:IP65為防噴水型,即可允許水龍頭從任何方向?qū)x表噴水,噴水壓力為30Kpa。出水量為0.75m3/h,噴水口離儀表距離為3m;IP67為防浸水型,即儀表可全部浸入水中,點應(yīng)在水下至少150cm,持續(xù)時間至少30min。IP68為潛水型,能長期在水下工作。根據(jù)以上規(guī)定,在地下安裝易被水淹的儀表應(yīng)選IP68,儀表在地上安裝的宜選IP65。
6、根據(jù)連接儀表管道的絕緣性選擇接地。
7、根據(jù)被測介質(zhì)的壓力選擇電磁流量計的公稱壓力。對于介質(zhì)壓力為10MPa、16MPa、25MPa、32MPa幾個等級的流量測量,應(yīng)選用高壓型電磁流量計。其口徑為100mm。
六、液體電磁流量計安裝:
1、電磁流量計應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的點和垂直向下處;
2、電磁流量計應(yīng)安裝在管道上升處;
3、在開口排放管道安裝,應(yīng)安裝在管道的較低處;
4、若管道落差超過5m時,在傳感器的下游安裝排氣閥;
5、電磁流量計應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應(yīng)安裝在傳感器上游;
6、傳感器不能安裝在泵的進出口處,應(yīng)安裝在泵的出口處;
7、在測量井內(nèi)安裝電磁流量計的方式
液體電磁流量計如何正確選擇安裝節(jié)點:
正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),若在安裝環(huán)節(jié)失誤,輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至會損壞流量計。
選擇安裝位置時需特別注意:
非測量電極的軸線必須近似于水平方向;
測量管道內(nèi)必須充滿液體;
電磁流量計前方最少要有5*D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段,后方最少要有3*D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段;
流體的流動方向和流量計的箭頭方向*;
管道內(nèi)要有真空會損壞流量計的內(nèi)襯,需特別注意;
在電磁流量計附近應(yīng)無強電磁場;
在電磁流量計附近應(yīng)有充裕的空間,以便安裝和維護;
若測量管道有振動,在流量計的兩邊應(yīng)有固定的支座測量不同介質(zhì)的混合液體時混合點與流量計之間的距離最少要有30×D(D為電磁流量計內(nèi)徑)長度為方便今后流量計的清洗和維護,應(yīng)安裝旁通管道; 液體電磁流量計型號: 公稱通徑(mm) (特殊規(guī)格可定制) | 管道式四氟襯里:DN10~DN600 |
管道式橡膠襯里:DN40~DN2200 |
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% |
精度等級 | 管道式:0.5級,1.0級 |
被測介質(zhì)溫度 | 普通橡膠襯里:-20~+60℃ |
高溫橡膠襯里:-20~+90℃ |
聚四氟乙稀襯里:-30~+100℃ |
高溫型四氟襯里:-20~+180℃ |
額定工作壓力 (高壓可定制) | DN10-DN150:≤1.6MPa |
DN200-DN350:≤1.0MPa |
DN400-DN1000:≤0.6MPa |
DN450-DN2200:≤0.25MPa |
流速范圍 | 0.1-15m/s |
電導率范圍 | 被測流體電導率≥5μs/cm |
信號輸出 | 4~20mA(負載電阻0~750Ω),脈沖/頻率,控制電平 |
通訊輸出 | RS485,MODBUS協(xié)議,HART協(xié)議 |
供電電源 | AC220V或DC24V |
要求直管段長度 | 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,法蘭符合國標:GB/T9115.1-2000 |
防爆等級 | ExdeiallBT4-T6 |
防護等級 | IP65,特殊訂制可達IP68 |
環(huán)境溫度 | -25~+60℃ |
相對溫度 | 5%~95% |
消耗總功率 | 小于20W |