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分体式电磁流量计


时间:2012-08-02 09:30

[电磁流量计]适用范围

适用于化工化纤、食品、造纸、制糖、矿冶、给排水、环保、水利水工、钢铁、石油、制药等工业领域中,用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、煤水浆、玉米浆、纤维浆、粮浆、石灰乳、污水、冷却原水、给排水、盐水、双氧水、啤酒、麦汁、各种饮料、黑液、绿液等导电液体介质的体积流量。

电磁流量计概述

LUBE型智能电磁流量计,其全中文电磁转换器内核采用高速中央处理器。计算速度快、精度高、测量性能可靠。转换器电路设计,输入阻抗高达1015欧姆,共模抑制比优于100db,对于外来干扰以及60Hz/50Hz干扰抑制能力优于90db,可以测量更低的电导率的流体介质流量。其传感器采用非均匀磁场技术及特殊的磁路结构,磁场稳定可靠,而且大大的缩小了体积,减轻了重量,使流量计具有小型轻量的特点。

电磁流量计特点

■ 管道内无可动部件,无阻流部件,测量中几乎没有附加压力损失。

■ 测量结果与流速分布、流体压力、温度、密度、粘度等物理参数无关。

■ 在现场可根据用户实际需要在线修改量程。

■ 高清晰度背光LCD显示,全中文菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂。

■ 采用SMD器件和表面贴装(SMT),电路可靠性高。

■ 采用16位嵌入式微处理器,运算速度快,精度高,可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功耗低。

■ 全数字量处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高,流量测量范围可达150:1。

■ 超低EMI开关电源,使用电源电压变化范围大,抗EMC好

■ 内部具有三个积算器,可分别显示正向累计量、反向累计量及差值积算量,内部设有不掉电时钟,可记录16次掉电时间(选配)。

■ 具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出(选配)。

■ 具有自检与自论断功能。

■ 红外手持操作器,115KHZ通讯速率,远距离非接触操作转换器所有功能(选配)。

■ 小时总量记录功能,以小时为单位记录流量总量,适用于分时计量制(选配)。

电磁流量计工作原理

    电磁流量计的基本测量原理是基于法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中做切割磁力线运动时,在其两端产生感应电动势,如图所示。流量计的测量管是由内衬绝缘材料的非导磁合金短管制作,两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上,其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时,将在与测量管轴线垂直的方向上产生磁通量密度为B的工作磁场,此时,如果具有一定电导率的流体流经测量管,将切割磁力线,并感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器,转换器将流量信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲、模拟电流等信号,用于流量的控制和调节。

    其原理公式为:

                                        E=KBDV

    式中:

    E -------- 为电极间的信号电压(v)

    B -------- 磁通密度(T)

    D -------- 测量管内径(m)

    V -------- 平均流速(m/s)

    K -------- 仪表系数

式中k, D为常数,由于励磁电流是恒流,故B也是常数,则由E=KBdV可知,体积流量Q与信号电压E成正比,即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q,这是电磁流量计的基本工作原理。

由E=KBDV可知,被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动(如层流或者紊流)就不会影响测量结果。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。只要用普通的水实际标定后,就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量,而不需要任何修正。这是电磁流量计的一突出优点,是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件,因此几乎没有压力损失,并且有极高的可靠性。

电磁流量计的应用领域

由于电磁流量计有其独特的优点,因此被广泛用于化工化纤、食品、造纸、制糖、矿冶、给排水、环保、水利水工、钢铁、石油、制药等工业领域中,用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、煤水浆、玉米浆、纤维浆、粮浆、石灰乳、污水、冷却原水、给排水、盐水、双氧水、啤酒、麦汁、各种饮料、黑液、绿液等导电液体介质的体积流量。

电磁流量计的主要技术参数

■ 公称通径系列DN(mm) :                     

 四氟衬里:

10,15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,350,400,450,500,600。

 橡胶衬里:

40,50,65,80,100,125,150,200,300,350,400,500,600,800,1000,1200。

 注:特殊规格可以协议定货。

■ 流动方向:

 正,反,净流量。

■量程比:

150:1

■重复性误差:

 测量值的±0.1%。

■精度等级:

 0.5级,1.0级。

■被测介质温度:

 普通橡胶衬里:-20℃~+60℃;

高温橡胶衬里:-20℃~+90℃;

聚四氟乙烯衬里:-30℃~+100℃;

高温型乙烯衬里:-30℃~+180℃。

■额定工作压力:

DN6~DN80:≤1.6Mpa,

DN100~DN250:≤1.0Mpa,

DN300DN1200:≤0.6Mpa。

■电导率范围:

被测流体电导率≥5μs/cm。大多数以水为成份的介质,其导电率在200-800μs/cm范围内,均可选用电磁流量计。

■输出电流:

负载电阻:0~10mA时:0~1.5KΩ,4~20mA时:0~750KΩ。

■数字频率输出:

输出频率上限可在1~5000 HZ内设定带光电隔离的晶体管集电极开路双向输出。外接电源≤35V导通时,集电极最大电流为250mA。

■电极材料:

含钼不锈刚、钛(Ti)、钽(Ta)、哈氏合金(H)、铂(Pt)或其他特殊电极材料。

■防护等级:

潜水型: IP68,

其他型:IP65

■供电电源:

85~265V,  45~63HZ

■直管段长度:

上游≥5DN,下游≥2DN

■连接方式:

流量计与工艺管道之间均采用法兰连接,法兰连接尺寸应符合GB9119-88的规定。

■防暴标志:

mdllBT4

■环境温度:

-25℃~+60℃

■相对温度:

5%~95%<

■ 消耗总功率:

≤20W

电磁流量计的型号

电磁流量计选型   

正确地选用电磁流量计是保证用好电磁流量计的前提条件。选用什么种类的电磁流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定,使电磁流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等,都能适应被测流体的性质和流量的要求。                             

可测量的流体常见介质电导率表

液         体 电导率(μs/cm)
各 种 酸 10×104~801×104
碱    液 8×104 ~30×104
蒸 馏 水 0.01~5
水及饮料 200~800
啤    酒 600~800
麦 芽 汁 500~1000
牛    奶 200~300
水 果 酱 400~1000

由电磁流量计的工作原理可知,能选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的,严格的说,除了高温流体之外,只要电导率大于5μ/cm的任何流体都可以选用相应的电磁流量计来测量流量,因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙酮等物质不能选用电磁流量计来测量流量。

传感器口径的确定

流量计使用流速建议在0.1~15m/s范围内,此时流量计口径可选择与用户管道口径一致。当流速低于0.1m/s时,应采用缩管方式提高流速。

一体型或分离型的选择

一体型:现场环境较好的情况下,一般都选用一体型,即传感器和转换器组装成一体。

分离型:即传感器和转换器分开装于不同的地点,一般出现以下情况时选用分离型:

⑴ 环境温度或流量计转换器表面受辐射温度超过60oC.

⑵ 管道震动较大的场合。

⑶ 会对传感器的铝壳严重腐蚀的场合。

⑷ 现场温度较高或有腐蚀性气体的场合。

⑸ 流量计装在高空或井下等调试不方便的场合。

订货时应注明传感器和转换器之间的距离,一般不能超过100m,转换器为墙挂式安装。

电极、接地环材料的选择

应根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料,请查有关腐蚀手册,对于特殊流体应作试验。

材 

 

耐  腐  蚀  性 

 

含钼不锈钢

(OCr18Ni12Mo2Ti)

硝酸、温室下<5%硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸、碱溶液、在一定压力下的亚硫酸、海水、醋酸

哈氏合金C

哈氏合金B

(HC  HB)

耐氧化性酸、氧化性盐、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性盐、碱、常温硫酸

钛(Ti)

海水、各种氯化物和次氯酸盐、氯化性酸(包括发烟硝酸)、有机酸、碱

钽(Ta)

除氢氟酸、发烟硫酸、碱外的其余化学介质、包括沸点的盐酸。硝酸和<175oC硫酸

铂(Pt)

各种酸、碱、盐不包括王水

衬里材料选择说明

应根据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度来选择内衬材料。

内衬材料

 

名    称

 

符  号

 

性      能

 

工作温度

 

适 用 液 体

 

 橡 胶

氯丁橡胶

 

耐磨性中等,耐一般低浓度的酸碱盐的腐蚀

<80℃

自来水、工业用水、海水

聚胺脂橡胶

 

极好的耐磨性能,耐酸碱性能较差

<60℃

纸浆、矿浆等浆液

氟 塑 料

聚四氟乙烯

F4或PTFE

化学性能很稳定,耐沸腾的盐酸、硫酸、王水、浓碱的腐蚀

<180℃

腐蚀性强的酸碱盐液体

四氟乙烯和六氟丙烯译名:特氟隆FEP

F46或FEP

化学性能略逊于F4

 

腐蚀性的酸碱盐液体

 塑 料

四氟乙烯和乙烯

F4或ETFE

化学性能略逊于F4

 

腐蚀性的酸碱盐液体

聚乙烯

PO

化学性能稳定

<60℃

污水

聚苯硫醚

PPS

 

<150℃

热水

流量范围的选择

流量范围必须符合下表中的数据。

内径(mm) 10 15 20 25 32 40 50 65

Qmin(m3/h)

Qmax(m3/h)

0.0283

4.24

0.0636

9.54

0.12

16.96

0.176

26.5

0.29

43.42

0.452

67.85

0.7

106.0

1.19

179.0

内径(mm)

80

100

125

150

200

250

300

350

Qmin(m3/h)

Qmax(m3/h)

1.8

271.0

2.28

424.0

4.41

662.0

6.36

954.0

11.3

1690

17.6

2650

25.4

3810

34.6

5190

内径(mm)

400

450

500

550

600

700

800

900

Qmin(m3/h)

Qmax(m3/h)

45.2

6780

57.2

8570

77.6

10600

85.8

12800

101.0

15200

138.0

20700

180.0

27100

229.0

34300

内径(mm)

1000

1100

1200

1400

1600

1800

2000

2200

Qmin(m3/h)

Qmax(m3/h)

282.0

42400

342.0

51300

407.0

61000

554.1

83121

732.7

108566

916.0

137404

1131.0

169635

1368.4

205258

电磁流量计安装

电磁流量计的外型尺寸如下图、表。

DN a D Do nⅹA DN a D Do nⅹA
10 230 90 60 4ⅹ14 350 460 505 460 16ⅹ22
15 230 95 65 4ⅹ14 400 460 565 515 16ⅹ26
20 230 105 75 4ⅹ14 450 460 615 565 20ⅹ26
25 230 115 85 4ⅹ14 500 600 670 620 20ⅹ26
32 230 140 100 4ⅹ18 600 600 780 725 20ⅹ30
40 230 150 110 4ⅹ18 700 700 895 840 24ⅹ30
50 230 165 125 4ⅹ18 800 800 1015 950 24ⅹ33
65 230 185 145 4ⅹ18 900 900 1115 1050 28ⅹ33
80 230 200 160 8ⅹ18 1000 1000 1230 1160 28ⅹ36
100 230 220 180 8ⅹ18 1200 1200 1405 1340 32ⅹ33
125 280 250 210 8ⅹ18 1400 1400 1630 1560 36ⅹ36
150 280 285 240 8ⅹ22 1600 1600 1830 1760 40ⅹ36
200 310 340 295 8ⅹ22 1800 1800 2045 1970 44ⅹ39
250 360 395 350 12ⅹ22 2000 2000 2265 2180 48ⅹ42
300 460 445 400 12ⅹ22 2200 2200 2405 2315 52ⅹ45

方型转换器外观及安装尺寸如图

安装地点的选择

为了使变送器工作可靠稳定,在选择安装地点时应注意以下几个方面的要求:

⑴尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备(如大电机、大变压器的等),以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。

⑵应尽量安装在干燥通风之处,不宜在潮湿、易积水的地方安装。

⑶应尽量避免日晒雨淋,避免环境温度高于60℃及相对湿度大于95%。

⑷选择便于维修,活动方便的地方。

⑸流量计应安装在水泵后端,决不能在抽吸侧安装;阀门应安装在流量计的下游侧。

安装要求

为了准确计量,在选择安装位置时应注意以下几点要求:

⑴ 传感器既可在垂直管道上安装,也可以在水平或倾斜管道上安装,但要求二电极的中心连线处于水平状态。

⑵ 介质在管道中应满管流动,避免由气穴而产生电极断路。

⑶ 对于液固两相流体,建议采用垂直安装,使传感器衬里磨损均匀,延长使用寿命。

⑷ 在流量计安装位置介质不满管时,可采取抬高流量半后端管路的方法,使其满管,严禁在管道最高点和出水口安装流量计。(见图)

⑸修改管道的安装方法:

当介质流速达不到要求时,应当选用较小口径的流量计,这时应使用异径锥管或修改部分管道,使其与传感器同口径,但要保证前后直管段长度。

⑹前后直管段为流量计前≥5DN,后端≥2DN。

高压电磁流量计

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