電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。
磁路系統(tǒng):其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,負(fù)電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時,永久磁鐵相應(yīng)也很大,笨重且不經(jīng)濟(jì),所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場,且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。
測量導(dǎo)管:其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時磁通量被分流或短路,測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。
電極:其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,且被要求與襯里齊平,以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。
外殼:應(yīng)用鐵磁材料制成,是分配制度勵磁線圈的外罩,并隔離外磁場的干擾。
襯里:在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體,其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性,防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
轉(zhuǎn)換器:由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱,受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號。
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;
2、測量管內(nèi)無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求較低。對漿液測量有獨(dú)特的適應(yīng)性;
3、合理選擇傳感器襯里和電極材料,即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性;
4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達(dá)150:1;
5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型;
6、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;
7、流量計(jì)為雙向測量系統(tǒng),內(nèi)裝三個積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示正、反流量,并具有多種輸出:電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART;
8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),具有自檢和自診斷功能;
9、測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)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,因此測量精度高。
10、測量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內(nèi)無可動部件,因此傳感器壽命極長。
11、由于感應(yīng)電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長度為5倍的管道直徑。
12、雙向測量系統(tǒng),可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。
公稱通徑: | DN10~DN3000 |
公稱壓力: | 0.6MPa(DN1200~DN2000) 1.0MPa(DN700~DN1000) 1.6MPa(DN200~DN600) 4.0MPa(DN10~DN150) |
介質(zhì)導(dǎo)電率: | ≥5μs/cm |
測量范圍: | 1500:1 流速設(shè)定 < 15m/s |
電極材料: | 含鉬不銹鋼、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
襯里材料: | 聚氯丁橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)、F46、PFA、聚氨脂橡膠 |
介質(zhì)溫度: | 分體型: 氯丁橡膠襯里、聚氨酯襯里:-10℃~+80℃ PTFE襯里、PFA襯里、F46襯里:-10℃~+160℃ 一體型: -10℃~+80℃ |
環(huán)境溫度: | 分離型:-25℃~60℃ 一體型:-10℃~60℃ |
精確度: | 示值的±0.5%,可選示值的±0.3%或±0.2% |
外殼防護(hù): | IP65、IP68可選 (IP65:塵密、防噴水;IP68:塵密、可連續(xù)浸水。) |
防爆標(biāo)志: | ExmbⅡT4 |
連接方式: | 法蘭 |
襯里材料 | 主要性能 | 適用范圍 |
聚四氟乙烯 (PTFE) | 1.塑料中化學(xué)性能最穩(wěn)定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑,不耐三氟化鋁、高硫素液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 2.耐磨性能差。 | 濃酸、堿強(qiáng)腐蝕介質(zhì) |
PFA | 1.塑料中化學(xué)性能最穩(wěn)定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑,不耐三氟化鋁、高硫素液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 2.抗負(fù)壓能力強(qiáng)。 | 能用于負(fù)壓狀態(tài) |
F46 | 1.塑料中化學(xué)性能最穩(wěn)定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑,不耐三氟化鋁、高硫素液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 2.能耐低磨損。 3.抗負(fù)壓能力強(qiáng)。 | 濃酸、堿強(qiáng)腐蝕介質(zhì) 能用于低磨損性介質(zhì) |
氯丁橡膠 | 1.有極好的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。 2.耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕,不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕。 | 水、污水、弱磨損性的泥漿、弱磨損性的礦漿 |
聚氨酯 | 1.有幾號的耐磨性(相當(dāng)于天然橡膠的10倍)。 2.耐酸、堿性能比較差。 3.不能用于混有有機(jī)溶劑的水。 | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、媒漿、泥漿等 |
電極材料 | 耐 腐 蝕 性 能 |
SUS316 | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水、具有弱腐蝕性的介質(zhì),廣泛用于石油、化工、尿素、維尼綸等工業(yè)。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性,強(qiáng)磨損性介質(zhì)。 |
哈氏合金B(yǎng)(HB) | 對沸點(diǎn)以下一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、氫氯酸、有機(jī)酸等非氧化性酸、堿、非氧化鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C(HC) | 能耐氧化性酸,如硝酸,混酸或者絡(luò)酸的混合介質(zhì)的耐蝕,也耐氧化性鹽類如Fe++、Cu++或含其他氧化劑的腐蝕。如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕。 |
鈦(Ti) | 能耐海水、各種氯化物和次氯鹽酸、氧化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿類等腐蝕,不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕。但如果算中還有氧化劑(如硝酸、Fe++、Cu++)時,則腐蝕大為降低。 |
鉭(Ta) | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性,和玻璃很想死,除了氫氯酸、發(fā)煙硝酸、堿外,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)(包括鹽酸、硫酸、王水)的腐蝕。 |
鉑-銥合金 | 幾乎適用于所有化學(xué)物質(zhì),但不適合用于王水和銨鹽。 |
電磁流量計(jì)簡單說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最低點(diǎn)或者管路的垂直段,但是一定是在滿管的情況下,對直管段要求是前5D后3D,這樣才能保證電磁流量計(jì)的使用和對精度的要求。
電磁流量計(jì)的測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)則與測量無關(guān)。如果在測量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會影響測量的穩(wěn)定性和測量的精度,這時則應(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度
2. 采用一個流量穩(wěn)定器
3. 減少測量點(diǎn)的截面。
1.對外部環(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)備高溫輻射的場所,若必須安裝時,須有隔熱、通風(fēng)的措施。
1.2.流量計(jì)最好安裝在室內(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,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)安裝場所應(yīng)避免有磁場及強(qiáng)振動源,如管道振動大,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.對直段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響,流量計(jì)安裝的前、后直管段長度有一定要求,否則會影響測量精度(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.對工藝管的要求
流量計(jì)對安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測量精度。
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),最好為流量計(jì)安裝旁通管,另外,對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.對接地點(diǎn)要求
為了使儀表可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾/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,無須專設(shè)接地裝置)3.3 對安裝位置要求如圖所示
插入電磁流量計(jì)根據(jù)現(xiàn)場管路情況不一,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;對于要求不斷流裝卸或不允許介質(zhì)溢出的場合,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
測量范圍 : 推薦使用范圍: 0.5m/s~10m/s連續(xù)可調(diào) 。最大使用范圍:0.2m/s~15m/s連續(xù)可調(diào)
信號輸出:1、開關(guān)量可設(shè)為: 脈沖輸出(最高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、通過三個手動鍵現(xiàn)場組態(tài)。 2、通過遙控器現(xiàn)場組態(tài)。 3、通過手操器進(jìn)行現(xiàn)場組態(tài)。
記憶:EEPROM不會消失之記憶體,無需電池保存。
電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于污水,氟化工,生產(chǎn)用水,自來水行業(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導(dǎo)電液體。雖說它在可靠性和穩(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)際使用過程中,還是會發(fā)生一些問題,下面我就電磁流量計(jì)在選型和安裝上詳細(xì)說一下:
一,和其它流量計(jì)一樣,雖然電磁流量計(jì)它的測量范圍比是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,常常把它和水表相比較,以為可以測量很低的流速,一般情況下,它只能測0.1m/s.低于此流速電磁流量計(jì)就很難正確測量。所以定貨初期對流量范圍比要搞清楚。定貨時不能按原先管道口徑來定貨,最好按你實(shí)際流量來定儀表口徑。
二,和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)對安裝前后直管道也有要求,只不過比其它類流量計(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,一般一體式的防護(hù)等級為IP65,分體式的為IP68(針對傳感器而言),如果客戶對儀表安裝環(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。以免選錯對儀表造成損害。
四,電磁流量計(jì)可以測腐蝕性液體,但定貨初期客戶要正確提供其它測量介質(zhì)屬性,以免選型時對電極選型上的錯誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報(bào)廢,給客戶帶來不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。
五,電磁流量計(jì)雖說可靠性比較好,一般情況下不會損壞,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清洗一次電極以保證流量計(jì)整機(jī)的測量精度。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,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)。
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