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,屬國(guó)內(nèi)*,技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)水平。
電磁流量計(jì)特別設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他
電磁流量計(jì)英文菜單所帶來(lái)的不便。另外我們*設(shè)計(jì)4-6多電極結(jié)構(gòu),進(jìn)一步保證了測(cè)量精度并且任何時(shí)候無(wú)需接地環(huán),減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩。
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(mén)。
采用電磁感應(yīng)原理測(cè)量介質(zhì)流體流速的電磁流量計(jì)(見(jiàn)流量測(cè)量?jī)x表)。它在管道的兩側(cè)加一個(gè)磁場(chǎng),被測(cè)介質(zhì)流過(guò)管道就切割磁力線,在兩個(gè)檢測(cè)電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)(見(jiàn)圖),其大小正比于流體的運(yùn)動(dòng)速度。電磁流量計(jì)的特點(diǎn)是沒(méi)有可動(dòng)部件和凸出于流體中的零件,具有很高的可靠性,可以用于測(cè)量酸、堿、鹽溶液、煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹(shù)脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質(zhì)的流量。電磁流量計(jì)密封性能好,還可用于自來(lái)水和地下水道系統(tǒng)。而且測(cè)量過(guò)程不與流體接觸,適于制藥、生物化學(xué)和食品工業(yè)。這種流量計(jì)還可檢測(cè)血液流量。它的量程比約為100:1,精度一般為1%,高精度電磁流量計(jì)可達(dá)0.1%(均方誤差)。由于這種傳感器必須保持管道內(nèi)電阻和測(cè)量電路阻抗之間有一定比例關(guān)系,因此在制造上有一定困難。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率約為10歐姆·厘米時(shí)就開(kāi)始產(chǎn)生困難,電導(dǎo)率更低時(shí)就產(chǎn)生原理性困難。當(dāng)電導(dǎo)率為10歐姆·厘米時(shí),就達(dá)到導(dǎo)電介質(zhì)和電介質(zhì)之間的“分界線",熱噪聲電平隨內(nèi)阻的增大而顯著增加。
電磁流量計(jì)是高精度、高可靠和使用壽命長(zhǎng)的流量?jī)x表,所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、制定工藝、生產(chǎn)裝配和出廠測(cè)試等過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)我們都非常細(xì)致講究,還自行設(shè)計(jì)了一套中國(guó)的,于電磁流量計(jì)的生產(chǎn)設(shè)備和流量實(shí)流標(biāo)定裝置,從而在軟件和硬件上都能切實(shí)保證產(chǎn)品長(zhǎng)期的高質(zhì)量。電磁流量計(jì)特別設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他電磁流量計(jì)英文菜單所帶來(lái)的不便。另外我們*設(shè)計(jì)4-6多電極結(jié)構(gòu),進(jìn)一步保證了測(cè)量精度并且任何時(shí)候無(wú)需接地環(huán),減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩。
電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
電磁流量計(jì)-特點(diǎn):
測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。
測(cè)量管道內(nèi)無(wú)阻流件,因此沒(méi)有附加的壓力損失;測(cè)量管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件,因此傳感器壽命極長(zhǎng)。
由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長(zhǎng)度為5倍的管道直徑。
傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸,只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
LDE轉(zhuǎn)換器采用的單片機(jī)(MCU)和表面貼裝技術(shù)(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點(diǎn)穩(wěn)定,參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD,顯示累積流量,瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。
雙向測(cè)量系統(tǒng),可測(cè)正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和材料,確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
電磁流量計(jì)技術(shù)參數(shù):
技術(shù)參數(shù):
儀表精度:管道式0.5級(jí)、1.0級(jí);插入式2.5級(jí)
測(cè)量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
流速范圍:0.2~8m/s
工作壓力:1.6MPa
環(huán)境溫度:-40℃~+50℃
介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃
防爆標(biāo)志:ExmibdⅡBT4
防爆證號(hào):GYB01349
外磁干擾:≤400A/m
外殼防護(hù):一體化型: IP65;
分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,于橡膠襯里);轉(zhuǎn)換器IP65
輸出信號(hào):4~20mA.DC,負(fù)載電阻0~750Ω
通訊輸出:RS485或CAN總線
電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,φ10電纜孔
電源電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC
Z大功耗:≤10VA
◆量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,Z低流速應(yīng)不小于0.2m/s,Z高應(yīng)不大于 8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過(guò)分磨擦;對(duì)于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測(cè)量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,其值由下式計(jì)算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h)
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的Z大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜
選擇電極材料:
應(yīng)根據(jù)被測(cè)液體的腐蝕性來(lái)選擇電極的材料,請(qǐng)查有關(guān)防腐蝕手冊(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 ?。?Cr18Ni12Mo2Ti) | 硝酸、室溫下<5%的硫酸、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) ?。℉C 、HB ) | 海水、鹽水 |
鈦 (Ti) | 海水、各種氯化物和次氯化鹽酸、氧化性酸(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<175℃硫酸 |
鉑 (Pt) | 各種酸、堿、鹽,不包括王水 |
電磁流量計(jì)簡(jiǎn)單說(shuō)是由流量傳感器和變送器組成的。
流量傳感器是把流過(guò)管道內(nèi)的導(dǎo)電液體的體積流量轉(zhuǎn)換為線性電信號(hào)。其轉(zhuǎn)換原理就是的法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體通過(guò)磁場(chǎng),切割電磁線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。流量傳感器的磁場(chǎng)是通過(guò)勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)的,分直流勵(lì)磁、交流勵(lì)磁和低頻方波勵(lì)磁?,F(xiàn)在大多流量傳感器采用低頻方波勵(lì)磁。
變送器是由勵(lì)磁電路、信號(hào)濾波放大電路、A/D采樣電路、微處理器電路、D/A電路、變送電路等組成。
電磁流量計(jì)的安裝要求是一定要安裝在管路的Z低點(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)安裝環(huán)境要求
一、傳感器安裝環(huán)境的選擇
電磁流量傳感器外殼防護(hù)等級(jí)一般是IP65(GB4208外殼防護(hù)等級(jí)——防塵防碰水級(jí)),其安裝場(chǎng)所的選擇請(qǐng)參閱 第五章第五節(jié)。安裝環(huán)境的主要要求是:
(1)傳感器應(yīng)安裝在干燥通風(fēng)的地方,避免潮濕、容易積水受淹的場(chǎng)所,還應(yīng)盡量避免陽(yáng)光直射和雨水直接淋澆。
?。?)應(yīng)盡可能避免安裝在周圍環(huán)境溫度過(guò)高的地方。一體型結(jié)構(gòu)的電磁流量計(jì)還受制于電子元器件環(huán)境溫度,要低些。
(3)安裝傳感器的管道上應(yīng)無(wú)較強(qiáng)的漏電流,應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備,如大機(jī)電、大變壓器等,以免引起電磁場(chǎng)干擾;
(4)安裝傳感器的管道或地面不應(yīng)有強(qiáng)烈的震動(dòng),特別是一體型儀表;
?。?)安裝傳感器的地點(diǎn)要考慮工作人員現(xiàn)場(chǎng)維修的空間。
二、轉(zhuǎn)換器安裝環(huán)境的選擇
轉(zhuǎn)換器作為現(xiàn)場(chǎng)指示用的現(xiàn)場(chǎng)安裝儀表,它的安裝場(chǎng)所一般應(yīng)選擇:
周圍環(huán)境溫度在-10~45℃間;
空氣的相對(duì)濕度≤85%;
安裝地點(diǎn)無(wú)強(qiáng)烈震動(dòng);
周圍空氣不含有腐蝕性氣體;
轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量安裝在室內(nèi)。安裝在室外時(shí),還應(yīng)采取防日曬雨淋的措施。
正確選型:
儀表的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作,據(jù)有關(guān)資料表明,儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表的錯(cuò)誤選型和錯(cuò)誤的安裝而造成的,,特別注意。
·收集數(shù)據(jù)
?、?被測(cè)流體名稱;
?、?Z大流量、Z小流量;
③ Z高工作壓力;
?、?Z高溫度、Z低溫度。
·被測(cè)流體必須具備一定的導(dǎo)電性,導(dǎo)電率≥5uS/cm。
·Z大流量和Z小流量,必須符合下表中的數(shù)。(擴(kuò)展流程范圍0.1~15m/s)
電磁流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn):
1、測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;
2、測(cè)量管內(nèi)*流動(dòng)部件,無(wú)壓損,直管段要求較低;
?。场⑾盗泄Q通徑DN15~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇;
?。础⑥D(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式,功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、度高。流量范圍度可達(dá)1500:1;
?。怠⑥D(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型;
?。?、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數(shù)設(shè)定方便,編程可靠;
?。贰⒘髁坑?jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng),內(nèi)裝三個(gè)積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示.莊、反流量,并具有多種輸出:電
流、脈沖、數(shù)字通訊、HART;
?。?、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),具有自檢和自診斷功能;
防護(hù)等級(jí)
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4208-84和電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC529-76關(guān)于外殼防護(hù)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)為:
·IP65:防噴水型,允許水從任何方向?qū)鞲衅鲊娝?,噴水壓力?0kPa,出水量為2.5L/s,距離為3m。
·IP68:潛水型,長(zhǎng)期工作在水中。
防護(hù)等級(jí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇,傳感器裝在地面以下,經(jīng)常受水淹的,應(yīng)選用IP68,傳感器安裝在地面以上,應(yīng)選用IP65。
附加功能
LDE型電磁流量計(jì)的基本型已帶顯示、輸 出4~20mA和0~1kHz報(bào)警等功能,可根據(jù)實(shí)際情況加選其他附加功能。
·分體安裝:傳感器需安裝在地面以下或 其他原因,應(yīng)選擇分體安裝方式。
·RS-485通訊 需傳感器和其他設(shè)備通訊,則需選 用RS-485通訊功能。
2.測(cè)量范圍的選擇
內(nèi)徑(mm) | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
Qmin(m3/h) | 0.0283 | 0.0636 | 0.12 | 0.176 | 0.29 | 0.452 | 0.7 | 1.19 |
Qmax(m3/h) | 4.24 | 9.54 | 16.96 | 26.5 | 43.42 | 67.85 | 106.0 | 179.0 |
內(nèi)徑(mm) | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Qmin(m3/h) | 1.8 | 2.82 | 4.41 | 6.36 | 11.3 | 17.6 | 25.4 | 34.6 |
Qmax(m3/h) | 271.0 | 424.0 | 662.0 | 954.0 | 1690 | 2650 | 3810 | 5190 |
內(nèi)徑(mm) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Qmin(m3/h) | 45.2 | 57.2 | 77.6 | 85.5 | 101.0 | 138.0 | 180.0 | 229.0 |
Qmax(m3/h) | 6780 | 8570 | 10600 | 12800 | 15200 | 20700 | 27100 | 34300 |
內(nèi)徑(mm) | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
Qmin(m3/h) | 282.0 | 342.0 | 407.0 | 554.1 | 732.7 | 916.0 | 1131.0 | 1368.4 |
Qmax(m3/h) | 42400 | 51300 | 61000 | 83121 | 108566 | 137404 | 169635 | 205258 |