電磁流量計(jì)(Electromagnetic Flowmeters,簡(jiǎn)稱EMF)是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測(cè)量?jī)x表。 電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理, 根據(jù)導(dǎo)電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。
中文名電磁流量計(jì)
外文名Electromagnetic flowmeter
壓 力0.6Mpa、1.0Mpa更高壓力環(huán)境溫度-20-+55℃
輸出功能4-20ma、0-10V、RS232、485等
材 質(zhì)碳鋼、304、316L不銹鋼供電電壓AC220V
款 式一體式、分體式、插入式等
通徑管徑DN3-2600mm
儀表介紹
結(jié)構(gòu)
特點(diǎn)
分類
按照外加磁場(chǎng)類型的不同,電磁流量計(jì)主要有直流式和感應(yīng)式兩種。直流式電磁流旱計(jì)(圖2)的外加恒下磁場(chǎng)B垂直于管軸,C、D處裝有兩個(gè)電極,用來(lái)測(cè)量流體橫越磁場(chǎng)時(shí)所感生的電動(dòng)勢(shì)U。流量Q可用下式求出:
式中A為管道橫截面積;d為管道直徑;k為修正系數(shù),用來(lái)修正導(dǎo)出公式時(shí)未計(jì)及的因素(如流量計(jì)管道內(nèi)的流速事實(shí)上并不均勻)的影響。在常的流量計(jì)中,k約為0.8,但對(duì)于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計(jì),則要用容積法(一定時(shí)間內(nèi)流過(guò)的容積)標(biāo)定k值。磁場(chǎng)可由磁鐵產(chǎn)生,磁鐵材料一般是鋁-鎳-鈷合金。流量大時(shí),因管徑較大,故采用無(wú)鐵芯激磁繞組,通以它常直流電流來(lái)產(chǎn)生一個(gè)近似均勻的磁場(chǎng)。
感應(yīng)式電磁流量計(jì) 在被測(cè)流體溫度過(guò)高或?qū)﹄姌O有強(qiáng)烈腐蝕作用等情況下,可采用感應(yīng)式電磁流量計(jì)(圖2)。A、B為匝數(shù)相等的兩個(gè)交流激磁繞組(圖中畫的是截面),繞組之間是串聯(lián)的,但各自的電流方向相反。當(dāng)流體靜止時(shí),通過(guò)感應(yīng)線圈C的合成磁通為零,故線圈中沒(méi)有感生的交變電動(dòng)勢(shì)。流體流動(dòng)時(shí)感應(yīng)線圈中就產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),其大小與流速成正比?;谶@一原理,還有很多改型方案。例如用一個(gè)激磁繞組,而在它的對(duì)稱的兩側(cè)各安置一方向相反的感應(yīng)線圈并串聯(lián)起來(lái)(圖3)流體流動(dòng)時(shí),磁力線向流動(dòng)方向移動(dòng),使兩邊感應(yīng)線圈中的大吃一驚生電動(dòng)勢(shì)不為零,由此可間接表示出流量的大小。
電磁流量計(jì)的管道內(nèi)沒(méi)有其他部件,所以除用于測(cè)量導(dǎo)電流體的流量外,還可用于測(cè)量各種粘度的不導(dǎo)電液體(其中加入易電離物質(zhì))的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計(jì)。
電磁流量計(jì)就顯示方式分為:分體型電磁流量計(jì),一體型電磁流量計(jì)。系列公稱通徑DN15~DN3000。
分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁,同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,屬創(chuàng),技術(shù)達(dá)到水平。
分體型電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),還可以輸出4~20mA電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
分體型電磁流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量。由于的特點(diǎn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1.電磁流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)部件,也沒(méi)有阻流件,不會(huì)引起壓力損失,同時(shí)也不會(huì)引起磨損,阻塞等問(wèn)題。
2.電磁流量計(jì)是一體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過(guò)程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率(在一定范圍內(nèi))的影響。
3.電磁流量計(jì)的量程范圍寬,可達(dá)1:100。此外,電磁流量計(jì)只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,而與軸對(duì)稱的流動(dòng)狀態(tài)(層流或紊流)無(wú)關(guān)。
4.電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,而且線性好,因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠(yuǎn)距離傳送。
選購(gòu)
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。如果份道系統(tǒng)有待設(shè)計(jì),則可根據(jù)流母范圍和流速來(lái)選擇口徑。對(duì)于電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō),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(duì)于易附管壁的流體,可選用流速≤2m/s,流速確定以后,可根據(jù)
來(lái)確定變送器口徑。
變送器的量程可以根據(jù)兩條原則來(lái)選擇:一是儀表滿量程大于預(yù)計(jì)的流量值,二是正常流值大于儀表滿量程的50%,以保證一定的測(cè)量精度。
襯里選擇
電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料正確選用方法
應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性,磨損性和溫度來(lái)選擇內(nèi)襯材料:
一、天然橡膠(軟橡膠)
1、較好的彈性,耐磨性和扯斷力
2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕
3、 測(cè)水、污水
二、耐酸橡膠(硬橡膠)
可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕,但不耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕
測(cè)一般的酸、堿、鹽溶液
三、氯丁橡膠(Neoprene)
1、的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好
2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕,但不耐氧化性介質(zhì)的腐
<80℃;
測(cè)水、污水、泥漿和礦漿
四、聚胺脂橡膠(Polyurethane)
1、的耐磨性能
2、耐酸、堿性能差
<40℃
測(cè)中性強(qiáng)磨損的煤漿、泥漿和礦漿
五、聚四氟乙烯(PTFE)
1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機(jī)溶劑
2、耐磨性能好,粘接性能差
-80~+180℃;
測(cè)濃度、濃堿強(qiáng)腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì)
應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)選型
1.了解工藝參數(shù)
(1)了解被測(cè)液體名稱(由用戶提供)
(2)了解被測(cè)液體的流量、常用流量、最小流量(由用戶提供)
(3)了解工藝管徑(由用戶提供)
(4)了解介質(zhì)溫度(由用戶提供)
(5)了解介質(zhì)壓力(由用戶提供)
(6)了解被測(cè)流體的電導(dǎo)率(由用戶提供)
(7)了解是否有負(fù)壓情況存在(由用戶提供)
2.初步選型
(1) 根據(jù)了解到的被測(cè)介質(zhì)的名稱和性質(zhì),確定是否采用電磁流量計(jì)(由業(yè)務(wù)員確定)
注意:電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電液體流量,而氣體、油類和絕大多數(shù)有機(jī)物液體不在一般導(dǎo)電液體之例
(2)根據(jù)了解到的被介質(zhì)性質(zhì),確定電極材料
注意;公司一般提供不銹鋼、哈氏、鈦和鉭等四種電極,選用哪種電極應(yīng)根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)查相關(guān)資料手冊(cè)
(2)根據(jù)了解到的介質(zhì)溫度確定采用橡膠還是四氟內(nèi)襯(由營(yíng)銷員確定)
注意:橡膠耐溫不得超過(guò)80C;
四氟耐溫150C,瞬間可耐180C;
城市污水一般可采用橡膠內(nèi)襯和不銹鋼電極
(3)根據(jù)了解到的介質(zhì)壓力,選擇表體法蘭規(guī)格(由營(yíng)銷員確定)
注意:電磁法蘭規(guī)格通常為當(dāng)口徑由DN10-250時(shí),法蘭額定壓力≤1.6Mpa;
當(dāng)口徑由DN250-1000時(shí),法蘭額定壓力≤1.0Mpa;
當(dāng)介質(zhì)實(shí)際壓力高于上述管徑-壓力對(duì)應(yīng)范圍時(shí),為特殊訂貨,但壓力不得超過(guò)6.4Mpa
(4)確定介質(zhì)的電導(dǎo)率
注意:(1)電磁流量計(jì)的電導(dǎo)率不得低于5uS/cm
(2)自來(lái)水的電導(dǎo)率約為幾十到上百個(gè)uS/cm,一般鍋爐軟水(去離子水)導(dǎo)電,純水(高度蒸餾水)不導(dǎo)電
(3)氣體、油和絕大多數(shù)有機(jī)物液體的電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于5uS/cm,不導(dǎo)電。
3.了解用戶要求
(1)了解是組合式就地顯示還是分體式遠(yuǎn)傳顯示(由用戶提供)
注意:當(dāng)為分體遠(yuǎn)傳顯示時(shí)請(qǐng)了解距離,分離距離為100米
(2)了解是否需要其它附加功能(由用戶提供)
注意:1、電磁流量計(jì)本身帶有上下限流量報(bào)警、頻率和電流輸出功能,無(wú)須另外特殊訂貨
2、電磁流量計(jì)外殼密封防護(hù)等級(jí)有IP65和IP68兩種,當(dāng)選擇潛水型IP68時(shí)屬于特殊訂貨
3、當(dāng)電磁流量計(jì)要和計(jì)算機(jī)連接時(shí),需增加RS-485通訊口,屬于特殊訂貨
4.選型:通過(guò)上述步驟后,可最后確定電磁流量計(jì)型號(hào)規(guī)格。
使用方法
電磁流量計(jì)有兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài):自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
儀表通電時(shí),自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。在自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)下,電磁流量計(jì)自動(dòng)完成各測(cè)量功能并顯示相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,用戶使用四個(gè)面板鍵,完成儀表參數(shù)設(shè)置。
1、按鍵功能
1.1自動(dòng)測(cè)量狀態(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(dòng)測(cè)量狀態(tài);
測(cè)量狀態(tài)下,LCD顯示器對(duì)比度的調(diào)節(jié):小液晶是通過(guò)“復(fù)合鍵+上鍵”或“復(fù)合鍵+下鍵”按數(shù)秒鐘;大液晶是通過(guò)調(diào)節(jié)大液晶背面的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.2參數(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)下,連續(xù)按下兩秒鐘,返回自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)。
注:1.使用“復(fù)合鍵”時(shí),應(yīng)先按下復(fù)合鍵再同時(shí)按住上“上鍵”或“下鍵”
2.在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下,3分鐘內(nèi)沒(méi)有按鍵操作,儀表自動(dòng)返回測(cè)量狀態(tài)。
3.流量零點(diǎn)修正的流向選擇,可將光標(biāo)移至最左面的“+”或“—”用“上鍵”或“下鍵”切換使之與實(shí)際流向相反。
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”切換使之符合需要。
2、參數(shù)設(shè)置功能鍵操作
要進(jìn)行電磁流量計(jì)參數(shù)設(shè)定或修改,必須使流量計(jì)從測(cè)量狀態(tài)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在測(cè)量狀態(tài)下,按“復(fù)合鍵+確認(rèn)鍵”出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換密碼(0000),根據(jù)保密級(jí)別,按廠家提供的密碼對(duì)應(yīng)修改。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)。
智能型電磁流量計(jì)傳感器在工藝管道上的安裝
1.智能型電磁流量計(jì)測(cè)堵管在任何時(shí)刻必須注滿介質(zhì),不能在不滿管或空管的情況下正常工作。在介質(zhì)不滿管時(shí),可采用抬高流量計(jì)后端出水管高度的方法使介質(zhì)滿管,避免不滿管及氣體附著在電極上。
2.管道內(nèi)有真空會(huì)損壞流量計(jì)的內(nèi)襯,需特別注意。
3.流動(dòng)的正方向應(yīng)與流量計(jì)上箭頭所指的正方向一致。
4.智能型電磁流量計(jì)即可在直管道上安裝,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)。
5.對(duì)于液、固兩相流體,采用垂直安裝,使被測(cè)介質(zhì)自上而下流動(dòng),可使流量計(jì)襯里磨損均勻,延長(zhǎng)使用壽命。
6.流量計(jì)在管道法蘭附近確保有足夠的空間,以便安裝和維護(hù)。
7.若測(cè)量管道有振動(dòng),在流量計(jì)的兩側(cè)應(yīng)有固定的支座。
8.測(cè)量介質(zhì)為重污染液體的,在旁路管道安裝流量計(jì)本體,不中斷工藝運(yùn)行,即可排空與清流。
9.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí),連接法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊,否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯,用力矩扳手。
儀表安裝
方法
電磁流量計(jì)簡(jiǎn)單說(shuō)是由流量傳感器變送器組成的。電磁流量計(jì)的安裝要求是一定要安裝在管路的點(diǎn)或者管路的垂直段,但是一定是在滿管的情況下,對(duì)直管段要求是前5D后3D,這樣才能保證電磁流量計(jì)的使用和對(duì)精度的要求。
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理不依賴流量的特性,如果管路內(nèi)有一定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測(cè)量區(qū)內(nèi)(如:彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥)則與測(cè)量無(wú)關(guān)。如果在測(cè)量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會(huì)影響測(cè)量的穩(wěn)定性和測(cè)量的精度,這時(shí)則應(yīng)采取一些措施以穩(wěn)定流速分布:
1. 增加前后直管段的長(zhǎng)度
2. 采用一個(gè)流量穩(wěn)定器
3. 減少測(cè)量點(diǎn)的截面。
1.對(duì)外部環(huán)境的要求
1.1.流量計(jì)應(yīng)避免安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場(chǎng)所,若必須安裝時(shí),須有隔熱、通風(fēng)的措施。
1.2.流量計(jì)安裝在室內(nèi),若必須安裝于室外,應(yīng)避免雨水淋澆,積水受淹及太陽(yáng)暴曬,須有防潮和防曬措施。
1.3.流量計(jì)應(yīng)避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,必須安裝時(shí),須有通風(fēng)措施。
1.4.為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)方便,在流量計(jì)周圍需有充裕的安裝空間。
1.5.流量計(jì)安裝場(chǎng)所應(yīng)避免有磁場(chǎng)及強(qiáng)振動(dòng)源,如管道振動(dòng)大,在流量計(jì)兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
1. 2. 管道式電磁流量計(jì)
2.1.對(duì)直段的要求
為了改善渦流與流場(chǎng)畸變的影響,流量計(jì)安裝的前、后直管段長(zhǎng)度有一定要求,否則會(huì)影響測(cè)量精度(也可安裝整流器,盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝)。
2.2.對(duì)工藝管的要求
流量計(jì)對(duì)安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測(cè)量精度。
a.上、下游工藝管的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑相同,并應(yīng)滿足:0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:傳感器內(nèi)徑,D:工藝管內(nèi)徑)
b.工藝管與傳感器必須同心,同軸偏差應(yīng)不大于0.05DN
2.3.旁通管的要求
為了方便檢修流量計(jì),為流量計(jì)安裝旁通管,另外,對(duì)重污染流體及流量計(jì)需清而流體不能停止的,必須安裝旁通管。
a.方便流量計(jì)的檢修
b.對(duì)重污染流體必須安裝
c.流體不能停止而流量計(jì)需清洗
3.插入式電磁流量計(jì)安裝要求
3.1.對(duì)直管段的要求
入口/出口直管段:入口應(yīng)≥10×DN;出口應(yīng)≥5×DN
3.2.對(duì)接地點(diǎn)要求
為了使儀表可靠的工作,提高測(cè)量精度,不受外界寄生電勢(shì)的干擾/傳感器應(yīng)有良好的接地,接地電阻小于10.(若金屬管道接地良好時(shí),無(wú)須專設(shè)接地裝置)3.3 對(duì)安裝位置要求如圖所示
插入電磁流量計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管路情況不一,不加裝球閥的流量計(jì),應(yīng)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(jì)),在管道上開孔直徑50,準(zhǔn)備把連接焊管焊接在管道的開孔上;對(duì)于要求不斷流裝卸或不允許介質(zhì)溢出的場(chǎng)合,須加裝球閥,即選擇帶球閥結(jié)構(gòu)的插入式電磁流量計(jì);在管道上開孔直徑50,準(zhǔn)備把連接焊管焊接在管道的開孔上。
插入式電磁流量計(jì)選型
測(cè)量范圍 : 推薦使用范圍: 0.5m/s~10m/s連續(xù)可調(diào) 。使用范圍:0.2m/s~15m/s連續(xù)可調(diào)
信號(hào)輸出:1、開關(guān)量可設(shè)為: 脈沖輸出(1000HZ);高 /低流量報(bào)警;空管報(bào)警;流量方向示意;
故障報(bào)警;2、電流輸出:4-20mA輸出
組態(tài)方式:1、通過(guò)三個(gè)手動(dòng)鍵現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。 2、通過(guò)遙控器現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。 3、通過(guò)手操器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。
記憶:EEPROM不會(huì)消失之記憶體,無(wú)需電池保存。
說(shuō)明
電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于污水,氟化工,生產(chǎn)用水,自來(lái)水行業(yè)以及醫(yī)藥,鋼鐵等等諸多方面。由于原理決定了它只能測(cè)導(dǎo)電液體。雖說(shuō)它在可靠性和穩(wěn)定性方面都比其它種類的流量計(jì)要好許多,但客戶在實(shí)際使用過(guò)程中,還是會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題,下面我就電磁流量計(jì)在選型和安裝上詳細(xì)說(shuō)一下:
一,和其它流量計(jì)一樣,雖然電磁流量計(jì)它的測(cè)量范圍比是30:1,比渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)都要高,但也是有限制的,許多客戶定表時(shí),常常把它和水表相比較,以為可以測(cè)量很低的流速,一般情況下,它只能測(cè)0.1m/s.低于此流速電磁流量計(jì)就很難正確測(cè)量。所以定貨初期對(duì)流量范圍比要搞清楚。定貨時(shí)不能按原先管道口徑來(lái)定貨,按你實(shí)際流量來(lái)定儀表口徑。
二,和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)對(duì)安裝前后直管道也有要求,只不過(guò)比其它類流量計(jì)要求更低,但最關(guān)健一點(diǎn)要滿足:就是滿管,再滿管。不滿管的情況下容易引起流量計(jì)亂跳:
三,和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)也有防護(hù)等級(jí),一般一體式的防護(hù)等級(jí)為IP65,分體式的為IP68(針對(duì)傳感器而言),如果客戶對(duì)儀表安裝環(huán)境有要求,安裝地點(diǎn)在地下陰井或其它一些潮濕的地方,建議客戶選用分體式的。以免選錯(cuò)對(duì)儀表造成損害。
四,電磁流量計(jì)可以測(cè)腐蝕性液體,但定貨初期客戶要正確提供其它測(cè)量介質(zhì)屬性,以免選型時(shí)對(duì)電極選型上的錯(cuò)誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過(guò)程中報(bào)廢,給客戶帶來(lái)不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。
五,電磁流量計(jì)雖說(shuō)可靠性比較好,一般情況下不會(huì)損壞,但由于其原理決定,傳感器電極表面一直和液體接觸,時(shí)間久了,電極表面比較容易受污染。所以電磁流量計(jì)一般情況下,客戶有條件拆的情況下,建議一年到一年半之間拆出來(lái)清洗一次電極以保證流量計(jì)整機(jī)的測(cè)量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的,電磁流量計(jì)也不例外。
六,在主管線是垂直管線時(shí),一般情況下,要求水流是自下而上,盡量不要自上而下。后者容易引起流量波動(dòng)比較大。安裝除了滿管以外,這點(diǎn)也是很重要的,其次就是前后直管道的距離了。
選擇便于維修,活動(dòng)方便的地方。流量計(jì)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)。
工作原理
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測(cè)量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小,可測(cè)流量范圍大。流量與最小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,可達(dá)3m,輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性,精確度較高,可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),感應(yīng)電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。同理,導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作垂直方向流動(dòng)而切割磁感應(yīng)力線時(shí),也會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判定,感應(yīng)電勢(shì)的大小由下式確定:
Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感應(yīng)電勢(shì),V;
B—磁感應(yīng)強(qiáng)度,T
D—管道內(nèi)徑,m
v—液體的平均流速,m/s
然而體積流量qv等于流體的流速v與管道截面積(πD2)/4的乘積,將式(1)代入該式得:
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)
由上式可知,在管道直徑D己定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí),被測(cè)體積流量與感應(yīng)電勢(shì)呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,就可引入感應(yīng)電勢(shì)Ex,測(cè)量此電勢(shì)的大小,就可求得體積流量。
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出,數(shù)值大小與流速成正比例,其值為:
E=B·V·D·K
式中: E-感應(yīng)電勢(shì);
K-與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù);
B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;
V-導(dǎo)電液體平均流速;
D-電極間距;(測(cè)量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波等信號(hào)處理后,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報(bào)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。
注:不同電磁流量計(jì)參數(shù)略有差異,使用時(shí)請(qǐng)務(wù)必查看說(shuō)明書。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):
e=KBDv (3-36)
式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。由此可得管道的體積流量為:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。
需要說(shuō)明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
技術(shù)要求
準(zhǔn)確度等級(jí)
流量計(jì)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)準(zhǔn)確度等級(jí)、允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。流量計(jì)誤差表示使用相對(duì)示值誤差。
準(zhǔn)確度等級(jí)和允許誤差
準(zhǔn)確度等級(jí)
0.2
(0.25)
(0.3)
0.5
允許誤差
±0.2%
(±0.25%)
(±0.3%)
±0.5%
準(zhǔn)確度等級(jí)
1.0
1.5
2.5
/
允許誤差
±1.0%
±1.5%
±2.5%
/
注:優(yōu)先采用不帶括號(hào)的等級(jí)
引用誤差
對(duì)于用于瞬時(shí)流量指示的流量計(jì)誤差表示也可使用引用誤差,其允許誤差系列應(yīng)符合表1規(guī)定,其檢定結(jié)果的標(biāo)書中不再給出準(zhǔn)確等級(jí),而使用其允許誤差表示,且還應(yīng)在允許誤差后標(biāo)注FS,如±0.5%FS。
在一臺(tái)流量計(jì)的一次檢定中,應(yīng)按照準(zhǔn)確度等級(jí)和引用誤差之中的一種給出流量計(jì)誤差表示方法;對(duì)于使用相對(duì)示值誤差和引用誤差組合表示誤差的流量計(jì),一次檢定中也應(yīng)統(tǒng)一使用一種方法表示其誤差。