1 概述
智能稀釋水流量計(jì) 采用國(guó)內(nèi)外技術(shù)研制開(kāi)發(fā)的全智能型稀釋水流量計(jì) ,其全中文電磁轉(zhuǎn)換器內(nèi)核采用高速中央處理器。計(jì)算速度非??臁⒕雀?、測(cè)量性能可靠。轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)采用先進(jìn)技術(shù),輸入阻抗高達(dá)1015 歐姆,共模抑制比優(yōu)于100db,對(duì)于外來(lái)干擾以及60Hz/50Hz 干擾抑制能力優(yōu)于90db,可以測(cè)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(chǎng)技術(shù)及特殊的磁路結(jié)構(gòu),磁場(chǎng)穩(wěn)定可靠,而且大的縮小了體積,減輕了重復(fù),使流量計(jì)小型流量化的特點(diǎn)。
1.1 產(chǎn)品特點(diǎn)
★管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件,無(wú)阻流部件,無(wú)壓力損失。
★測(cè)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(wú)關(guān)。
★使用簡(jiǎn)便免維護(hù),全中文菜單。
★在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶(hù)實(shí)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(jiǎn)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(yùn)算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁,提高了流測(cè)量的穩(wěn)定性,功耗低。
★全數(shù)字量的處理,抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量可靠,精度高,流量測(cè)量范圍可達(dá)150:1
★超低EMI 開(kāi)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(gè)積算器可分別顯示正向累計(jì)量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時(shí)鐘,可記錄16 次掉電時(shí)間
★具有RS485、RS232、Hart 和Modbus 等數(shù)字通訊信號(hào)輸出。
★具有自檢功能。
1.2 工作原理
稀釋水流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測(cè)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(cè)量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙方波脈沖勵(lì)磁時(shí),將在與測(cè)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(chǎng)。此時(shí),如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管。將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E 正比于磁通量密度B,測(cè)量管內(nèi)徑d 與平均流速v 的乘積。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化器將流量信號(hào)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(hào),用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E=KBdv
式中:E---------------為電極間的信號(hào)電壓(v)
B-----------------磁通密度(T)
d------------------測(cè)量管內(nèi)徑(m)
v------------------平均流速(m/s)
式中k, d 為常數(shù),由于勵(lì)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(hào)電壓E-成正比,即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E 與體積Q 成線性關(guān)系。因此,只要測(cè)量出E 就可確定流量Q,這是稀釋水流量計(jì)的基本工作原理。
由E=KBdv 可知,被測(cè)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(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱(chēng)流動(dòng)(如層流或者動(dòng)及阻流部件,因此幾乎沒(méi)有壓力損失,并且有分高的可靠性。
1.3 應(yīng)用領(lǐng)域
由于稀釋水流量計(jì) 有其*的優(yōu)點(diǎn),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(lái)測(cè)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。
2 主要技術(shù)參數(shù)
●公稱(chēng)通徑系列 DN(mm)
管道式四氟襯里:10,15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,350,400.450,500,600
管道式橡膠襯里:40,50,65,80,100,125,150,200,300,350,400,500,600,800,1000,1200
注:特殊規(guī)格可以定制
● 流動(dòng)方向
正,反,凈流量,
量程比:150:1
重復(fù)性誤差:測(cè)量值的±0.1%
● 精度等級(jí):管道式:0.5 級(jí),1.0 級(jí)
● 被測(cè)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℃
高溫型乙烯襯里:-30~+180℃
● 額定工作壓力:
管道式: DN10 — DN65 : ≤ 2.5Mpa,
DN80—DN150:≤1.6Mpa,
DN200—DN1200:≤1.0Mpa
● 流量測(cè)量范圍:流量測(cè)量范圍對(duì)流速度范圍是0.3 —15m/s
● 電導(dǎo)率范圍:被測(cè)流體電導(dǎo)率≥5μs/cm大多數(shù)以水為成份的介質(zhì),其導(dǎo)電率在200-800μs/cm 范圍內(nèi),均可選用電磁流量;
● 輸出電流及負(fù)載電阻:4~20mA 全隔離負(fù)載電阻<750 歐姆脈沖頻率0-1KHZ 光電隔離OCT 外接電源≤35V導(dǎo)通時(shí)集電極zui大電流為25mA
● 電極材料:含鉬不銹剛、鈦(Ti)、鉭(Ta)、哈氏合金(H)、鉑(Pt)或其他特殊電極材料
● 防護(hù)等級(jí): 潛水型: IP68,其他型IP65
● 供電電源:85~265V, 45~63HZ
● 直管段長(zhǎng)度:管道式:上游≥5DN,下游≥2DN
● 連接方式:流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應(yīng)符合GB9119-88 的規(guī)定。
● 防暴標(biāo)志:mdllBT4
● 環(huán)境溫度: -25℃~+60℃
● 相對(duì)溫度:5%~95%
● 消耗總功率:小于20W
常見(jiàn)介質(zhì)電導(dǎo)率表
液體 | 電導(dǎo)率(μs/cm) | 液體 | 電導(dǎo)率(μs/cm) |
各種酸 | 10*104-801*104 | 啤酒 | 600-800 |
堿液 | 8*104-30*104 | 麥芽汁 | 500-1000 |
蒸餾水 | 0.01-5 | 牛奶 | 200-300 |
水及飲料 | 200-800 | 水果醬 | 400-1000 |
3.2 可測(cè)量的流體
由稀釋水流量計(jì) 的工作原理可知,能選用稀釋水流量計(jì) 測(cè)量流量的流體必須是導(dǎo)電的,嚴(yán)格的說(shuō),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)的稀釋水流量計(jì) 來(lái)測(cè)量流量,因此不導(dǎo)電的氣體,蒸汽,油類(lèi),丙酮等物質(zhì)不能選用稀釋水流量計(jì) 來(lái)測(cè)量流量。
3.3 傳感器口徑的確定
流量計(jì)使用流速在0.3-15m/s 范圍內(nèi),此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶(hù)管道口徑*。
使用流速低于0.3m/s 時(shí)在儀表部位局部提高流速,采用縮管方式:
3.4 一體型或分離型的選擇
一體型:現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)裝于不同的地點(diǎn),一般出現(xiàn)以下情況時(shí)選用分離型。
⑴環(huán)境溫度或流量計(jì)轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過(guò)60℃.
⑵管道震動(dòng)較大的場(chǎng)合。
⑶會(huì)對(duì)傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合。
⑷現(xiàn)場(chǎng)溫度較大或有腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
⑸流量計(jì)裝在高空或并下調(diào)試不方便的場(chǎng)合。
訂貨時(shí)應(yīng)注明傳感器的轉(zhuǎn)換器分離距離,一般不能超過(guò)100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。
3.5 電極、接地環(huán)材料的選擇
應(yīng)根據(jù)被測(cè)的流體的腐蝕性來(lái)選擇電極的材料,請(qǐng)查有關(guān)腐蝕手冊(cè),對(duì)于特殊流體應(yīng)作試驗(yàn)
材料 | 耐腐蝕性能 |
含鉬不銹鋼 | 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 | 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(diǎn)的鹽酸。硝 酸和<175oC 硫酸 |
鉑(Pt) | 各種酸、堿、鹽不包括王水 |
3.6 襯里材料選擇
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。
內(nèi)襯材料 | 名稱(chēng) | 符號(hào) | 性能 | zui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 | <80OC | 自來(lái)水、工業(yè) 用水、海水 |
聚胺脂橡膠 |
| *的耐磨性能, 耐酸堿性能較差 | <60OC | 紙漿、礦漿等 漿液 | |
氟塑膠 | 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 | <180OC | 腐蝕性強(qiáng)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 | |
塑膠 | 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 | <60OC | 污水 | |
聚苯硫醚 | PPS |
| <150OC | 熱水 |
紊流)就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的。因此說(shuō)稀釋水流量計(jì) 是一中真正的體積流量計(jì)。對(duì)于制造商和用戶(hù)來(lái)說(shuō),只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可以測(cè)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。這是稀釋水流量計(jì) 的一突出優(yōu)點(diǎn),是其他任何流量計(jì)所沒(méi)有的。測(cè)量管內(nèi)無(wú)活
3.8 安裝地點(diǎn)的選擇
為了使變送路工作可靠穩(wěn)定,在選擇安裝地點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的要求:
⑴盡量避開(kāi)鐵磁性物體及具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備(如大電機(jī)、大變壓器的等),以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號(hào)。
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(duì)濕度大于95%。
⑷選擇便于維修,活動(dòng)方便的地方。
⑸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(mén)應(yīng)安裝在流量下游側(cè)。
3.9 安裝要求
為了你正確的測(cè)量,在選擇管道上位置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)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(dòng),避免比滿管及氣體附著在電極上。
⑶對(duì)于液固兩相流體,采用垂直安裝,使被傳感器襯里磨損均勻,延長(zhǎng)使用壽命。
⑷流量計(jì)安裝位置介質(zhì)不滿管時(shí),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zui高點(diǎn)和出水口安裝流量計(jì)。(見(jiàn)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(shí),應(yīng)當(dāng)選用較小口徑的流量計(jì),這時(shí)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(jì)前≥5DN,后端≥2DN。
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(duì)用戶(hù)而言,是不可維修的。因此,用戶(hù)不能打開(kāi)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(bào)警信息。這些信息在顯示器右上方提出“!”驚嘆號(hào)。在測(cè)量狀態(tài)下,通過(guò)下鍵翻頁(yè),顯示出故障內(nèi)容如下:
1) 儀表無(wú)顯示
a) 檢查電源是否接通;
b) 檢查電源保險(xiǎn)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(duì)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(xiàng)a)、b)、c)都正常,第d)項(xiàng)顯示器對(duì)比度調(diào)節(jié)不能夠調(diào)節(jié)請(qǐng)將轉(zhuǎn)換器交生產(chǎn)廠維修。
2)勵(lì)磁報(bào)警
a) 勵(lì)磁接線EX1 和EX2 是否開(kāi)路;
b) 傳感器勵(lì)磁線圈總電阻是否小于150Ω
c) 如果a、b 兩項(xiàng)都正常,則轉(zhuǎn)換器有故障
3)空管報(bào)警
a)測(cè)量流體是否充滿傳感器測(cè)量管;
b)用導(dǎo)線將轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸入端子SIG1、SIG2 和IGGND 三點(diǎn)短路,此時(shí)如果“空管報(bào)警”提示撤銷(xiāo),說(shuō)明轉(zhuǎn)換器正常,有可能是被測(cè)流體電導(dǎo)率低或空管閥值及空管量程設(shè)置錯(cuò)誤;
c)檢查信號(hào)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(cè)量端子SIG1 和SIG2 對(duì)SIGGND 的電阻應(yīng)小于50KΩ(對(duì)介質(zhì)為水測(cè)量值。用指針萬(wàn)用表測(cè)量,并可以看到測(cè)量過(guò)程有充放電路現(xiàn)象)。
e)用萬(wàn)用表測(cè)量DS1 和DS2 之間的直流電壓應(yīng)小于1V,否則說(shuō)明傳感器電極被污染,應(yīng)給予清洗。
4)上限報(bào)警
上限報(bào)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銷(xiāo)上限報(bào)警。
5)下限制報(bào)警
下限制報(bào)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銷(xiāo)下限報(bào)警。