
分體式電磁流量計

一、儀表概述:
分體(ti)型電(dian)磁(ci)流(liu)(liu)量(liang)(liang)計是電(dian)磁(ci)流(liu)(liu)量(liang)(liang)計普遍應用(yong)的形式(shi),傳感器(qi)接入管(guan)道,轉換(huan)器(qi)裝在儀表室或人們易于接近(jin)的傳感器(qi)附近(jin),相距數(shu)十到數(shu)百米。為(wei)防(fang)止(zhi)外(wai)界噪聲(sheng)侵入,信號電(dian)纜通常采用(yong)雙芯屏(ping)蔽線(xian)。測量(liang)(liang)電(dian)導率(lv)較(jiao)低(di)液(ye)體(ti)而相聚(ju)超過30m時,為(wei)防(fang)止(zhi)電(dian)纜部分電(dian)容造成(cheng)信號衰減(jian),內(nei)層屏(ping)蔽也有(you)要求接上與芯線(xian)同電(dian)位低(di)阻抗源(yuan)的屏(ping)蔽驅動。分體(ti)流(liu)(liu)量(liang)(liang)轉換(huan)器(qi)可遠離(li)現場惡(e)劣(lie)環境,電(dian)子(zi)部件(jian)檢查(cha)、調整和參數(shu)設(she)定就(jiu)比較(jiao)方便。
二、測量(liang)原理:
分體(ti)型電(dian)(dian)(dian)磁(ci)流量計根據法拉第電(dian)(dian)(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)原理,在與(yu)測(ce)量管軸線和磁(ci)力線相(xiang)垂直的(de)管壁上安裝了(le)一對檢(jian)(jian)測(ce)電(dian)(dian)(dian)極,當導電(dian)(dian)(dian)液(ye)體(ti)沿測(ce)量管軸線運動時,導電(dian)(dian)(dian)液(ye)體(ti)切割磁(ci)力線產生感(gan)(gan)應(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi),此(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi)由兩個(ge)檢(jian)(jian)測(ce)電(dian)(dian)(dian)極檢(jian)(jian)出,數值大小與(yu)流量成正比例,其(qi)值為:E=KBVD式中:
E-感應電勢;
K-與磁(ci)場分布及軸向長度有關的系數;
B-磁感(gan)應強度(du);
V-導電液體平(ping)均流速(su);
D-電(dian)極間距;(測(ce)量管內直徑(jing))
傳感(gan)器(qi)將感(gan)應電(dian)勢E作為流(liu)量(liang)(liang)信號,傳送到轉換(huan)(huan)器(qi),經(jing)放大,變換(huan)(huan)濾(lv)波用一(yi)系列的數字處理(li)后,用帶(dai)背光的點陣(zhen)式液晶顯示瞬時流(liu)量(liang)(liang)和累積流(liu)量(liang)(liang)。轉換(huan)(huan)器(qi)有(you)4~20mA輸出(chu),報警輸出(chu)及(ji)頻率輸出(chu),并設有(you)RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協議。
三、適用場合:
電磁流(liu)量(liang)計(ji)主要用于測量(liang)封(feng)閉管道中的導(dao)電液(ye)體和漿液(ye)中的體積流(liu)量(liang)。如水(shui)、污水(shui)、泥漿、紙漿、各種酸(suan)、堿、鹽溶(rong)液(ye)、食(shi)品(pin)漿液(ye)等(deng),**應用于石油(you)、化工、冶金、紡(fang)織、食(shi)品(pin)、制藥(yao)、造紙等(deng)行(xing)業以及環保、市(shi)政管理,水(shui)利建設等(deng)領域。
四(si)、流量計結構形式:
1、傳感器:
傳感器主(zhu)要由測量導(dao)管、測量電(dian)極、勵(li)磁線圈(quan)、鐵芯、磁軛(e)和殼體(ti)組成(cheng)。
a、測量導(dao)管:由(you)不銹鋼導(dao)管、襯(chen)里和連接法(fa)蘭組合而成(cheng),為被測液(ye)體(ti)現(xian)場工況測量的載體(ti)。
b、測量(liang)(liang)電極:安裝在測量(liang)(liang)導管內側(ce)壁,與軸流方向垂直,使測量(liang)(liang)液體產生信(xin)號的一對電極。
c、勵(li)磁(ci)線(xian)圈:在(zai)測量導管內產生磁(ci)場的上下兩個(ge)勵(li)磁(ci)線(xian)圈。
d、鐵(tie)芯和(he)磁軛:將勵磁線圈產生的(de)磁場導入(ru)液體,并構(gou)成磁回路。
e、殼 體(ti):儀表外包裝。
2、轉換器:即(ji)為智能二次表,其將(jiang)流量信號放大處理,單片機運(yun)算后,可顯示流量、累計(ji)量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號,用于流體(ti)流量的計(ji)量或控制。
3、產品組裝形(xing)(xing)式:其分(fen)為一體型(xing)和分(fen)體型(xing)兩種形(xing)(xing)式。
a、一體型:傳感器(qi)(qi)和轉換器(qi)(qi)一體安裝。
b、分體型:傳感器和轉(zhuan)化器分離安裝,通過連(lian)接電(dian)纜形成流量計量系統。
c、為(wei)適應(ying)不同介質測(ce)量的(de)要求,傳感器的(de)襯里和(he)電極材料可(ke)以(yi)有多(duo)種選擇。
五、性(xing)能特(te)點:
1、流量的測量不受流體的密(mi)度(du)、粘度(du)、溫度(du)、壓力和電導率變化的影響,傳感(gan)器感(gan)應(ying)電壓信號與平(ping)均流速呈線(xian)性(xing)關系,因此測量精(jing)度(du)高。
2、測(ce)量(liang)管道內無阻流(liu)件,因此沒有附加(jia)的壓力損失;測(ce)量(liang)管道內無可動部件,因此傳感器壽命極長。
3、由于感應電壓信號是在整個充滿磁(ci)場的(de)空間中形成(cheng)的(de),是管道載面上的(de)平均值,因此傳感器所需(xu)的(de)直管段較(jiao)短,長度為5倍的(de)管道直徑。
4、傳(chuan)感器部分只有內襯和電極與被測(ce)液體接觸,只要合(he)理選擇(ze)電極和內襯材料(liao),即可耐(nai)腐蝕和耐(nai)磨損(sun)。
5、LD轉換器采用**的單(dan)片(pian)機(MCU)和(he)表面貼裝技術(shu)(SMT),性能可(ke)靠,精度(du)高,功耗(hao)低,零點穩定(ding),參數設(she)定(ding)方便。點擊中文(wen)顯示(shi)LCD,顯示(shi)累積流(liu)(liu)量(liang)(liang)、瞬時流(liu)(liu)量(liang)(liang)、流(liu)(liu)速(su)、流(liu)(liu)量(liang)(liang)百分比等。
6、測量系統,可(ke)測正向(xiang)流(liu)量、反向(xiang)流(liu)量。采(cai)用特(te)殊的(de)(de)生產工藝和優(you)質材料,確保產品的(de)(de)性能在長(chang)時間(jian)內保持(chi)穩定。
7、電磁流量計(ji)適用測(ce)量封(feng)閉管道中導(dao)電液體(ti)和漿液的體(ti)積(ji)流量,如(ru)潔凈水、污水、各種(zhong)酸(suan)堿(jian)鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿以及食品方面(mian)的液體(ti)等。
六(liu)、技術(shu)指標(biao):
1、儀(yi)表精(jing)度:管道式0.5級(ji)、1.0級(ji);插入式2.5級(ji)。
2、測量介質:電導率大于5μS/cm的各種液(ye)體和液(ye)固兩(liang)相流體。
3、流速范圍(wei):0.2~8m/s。
4、工作壓力(li):1.6MPa。
5、環境溫度:-40℃~+50℃。
6、介質溫(wen)度:聚四(si)氟乙烯襯里≤180℃;橡膠(jiao)材(cai)質襯里≤65℃。
7、防爆標志(zhi):ExmibdⅡBT4。
8、防爆證號:GYB01349。
9、外磁干擾:≤400A/m。
10、外殼防護:一體化型: IP65。
分 離 型: 傳(chuan)感器(qi)IP68(水下5米,僅限于(yu)橡膠襯里)轉換器(qi)IP65。
11、輸出(chu)信(xin)號:4~20mA.DC,負載電阻0~750Ω。
12、通訊輸出(chu):RS485或CAN總線。
13、電(dian)(dian)氣連接:M20×1.5內螺紋,φ10電(dian)(dian)纜孔(kong)。
14、電源(yuan)電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC。
15、zui大功耗:≤10VA。
七、主要優(you)缺點如(ru)下:
1、傳(chuan)感器(qi)結構簡單(dan),測(ce)量管內沒(mei)有(you)可(ke)動部件(jian),也(ye)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)阻礙流(liu)(liu)(liu)體流(liu)(liu)(liu)動的(de)節流(liu)(liu)(liu)部件(jian)。所以當流(liu)(liu)(liu)體通過流(liu)(liu)(liu)量計時不會引起(qi)任(ren)何(he)附加的(de)壓力損失(shi),是流(liu)(liu)(liu)量計中運(yun)行能耗zui低的(de)流(liu)(liu)(liu)量儀表之一。
2、可測(ce)量贓污(wu)介質(zhi)(zhi)、腐蝕(shi)性介質(zhi)(zhi)及(ji)懸濁性液(ye)固兩相流(liu)(liu)(liu)的流(liu)(liu)(liu)量。這是由于儀表測(ce)量管內(nei)部無阻(zu)礙流(liu)(liu)(liu)動部件(jian),與被測(ce)流(liu)(liu)(liu)體(ti)接觸的只是測(ce)量管內(nei)襯和電(dian)極,其材料(liao)可根(gen)據被測(ce)流(liu)(liu)(liu)體(ti)的性質(zhi)(zhi)來選擇(ze)。例如(ru),用聚(ju)三氟乙(yi)烯或聚(ju)四(si)氟乙(yi)烯做內(nei)襯,可測(ce)量各種(zhong)酸、堿、鹽等腐蝕(shi)性介質(zhi)(zhi);采(cai)用耐磨(mo)橡膠做內(nei)襯,就特別適(shi)合于測(ce)量帶(dai)有(you)固體(ti)顆(ke)粒的、磨(mo)損較大的礦漿(jiang)、水(shui)泥漿(jiang)等液(ye)固兩相流(liu)(liu)(liu)以及(ji)各種(zhong)帶(dai)纖維液(ye)體(ti)和紙(zhi)漿(jiang)等懸濁液(ye)體(ti)。
3、是一(yi)種體(ti)(ti)積流(liu)量(liang)(liang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)儀表,在(zai)測(ce)(ce)量(liang)(liang)過程中,它不受(shou)被(bei)測(ce)(ce)介(jie)質的(de)溫度(du)、粘度(du)、密度(du)以電導率(在(zai)一(yi)定(ding)范圍)的(de)影響(xiang)。因此,電磁流(liu)量(liang)(liang)計只需經(jing)水標定(ding)后,就可心用來測(ce)(ce)量(liang)(liang)其它導電性液體(ti)(ti)的(de)流(liu)量(liang)(liang)。
4、輸出(chu)只與(yu)(yu)被測介質(zhi)的(de)平均流(liu)(liu)(liu)速成正比,而與(yu)(yu)對稱分布下的(de)流(liu)(liu)(liu)動狀態(層流(liu)(liu)(liu)或(huo)湍(tuan)流(liu)(liu)(liu))無關。所以(yi)電(dian)磁流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)的(de)量(liang)(liang)程(cheng)范(fan)圍極寬,其(qi)測量(liang)(liang)范(fan)圍度(du)可達(da)100:1,有的(de)甚(shen)至達(da)1000:1的(de)可運行流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)范(fan)圍。
5、無機械慣性(xing),反應(ying)靈敏,可以測量瞬時脈動(dong)流量,也可測量正(zheng)反兩個(ge)方(fang)向(xiang)的流量。
6、口徑(jing)(jing)范圍極寬,從幾(ji)個毫米(mi)(mi)一直(zhi)到幾(ji)米(mi)(mi),而(er)且國(guo)內(nei)已有口徑(jing)(jing)達3m的實流校(xiao)驗(yan)設備,為(wei)電磁流量計的應(ying)用和發展(zhan)奠定了基礎。
目前仍(reng)然存在的主要(yao)不足如下:
1、不能用來測(ce)量氣體(ti)、蒸汽(qi)以(yi)及含有大量氣體(ti)的液體(ti)。
2、不(bu)能用來測量(liang)電(dian)導率很低的液體介質(zhi),如(ru)對石(shi)油(you)制品(pin)或有機溶劑等介質(zhi),目前電(dian)磁(ci)流量(liang)計還(huan)無能為力(li)。
3、普通工業用(yong)電(dian)磁(ci)流量計由于(yu)測量管內(nei)襯材(cai)料和電(dian)氣絕緣(yuan)材(cai)料的(de)限制,不能用(yong)于(yu)測量高溫(wen)(wen)介(jie)質(zhi);如未經(jing)特(te)殊處理(li),也不能用(yong)于(yu)低(di)溫(wen)(wen)介(jie)質(zhi)的(de)測量,以防止測量管外結(jie)露(結(jie)霜(shuang))破壞絕緣(yuan)。
4、電磁流量計易受外界(jie)電磁干擾的影響。
八、安裝環境的選擇:
為了(le)使變送器工作穩定(ding),在選擇安(an)裝環境(jing)時(shi)應注意以下幾方面的要求(qiu):
1、盡(jin)量避免鐵磁(ci)性物體(ti)及(ji)具(ju)體(ti)強電磁(ci)場的(de)設備(bei)(如(ru)大(da)電機(ji)、大(da)變壓(ya)器的(de)等),以免磁(ci)場影響(xiang)傳感器的(de)工作(zuo)磁(ci)場和流量信息。
2、應(ying)盡量安裝在(zai)干燥通(tong)風之(zhi)處,不宜在(zai)潮濕,易(yi)積水的地(di)方安裝。
3、應盡(jin)量(liang)避免(mian)日曬雨淋(lin),避免(mian)環境(jing)溫(wen)度高于(yu)45℃及(ji)相對濕度大于(yu)95.9%。
4、選擇便于維修,活動方便的地方。
5、流量(liang)計應安裝在水泵(beng)后端,決不能在抽吸側(ce)安裝;閥(fa)么應安裝在流量(liang)計下游側(ce)。
九、故障排除:
分體式磁(ci)流(liu)量(liang)計在運行(xing)中(zhong)會(hui)由(you)于各種故障的(de)(de)發生(sheng)(sheng)會(hui)造成測量(liang)不準的(de)(de)現象(xiang),一般在運行(xing)中(zhong)電磁(ci)流(liu)量(liang)計產生(sheng)(sheng)的(de)(de)故障大概(gai)可分為(wei)(wei)兩類(lei)。一類(lei)為(wei)(wei)流(liu)量(liang)計本身故障,元器件(jian)損(sun)壞(huai)引(yin)發的(de)(de)故障;一類(lei)為(wei)(wei)外界條件(jian)的(de)(de)改變引(yin)起的(de)(de)故障,例(li)如輸出不穩定、流(liu)動無(wu)數(shu)次、誤差過(guo)大等。下(xia)面介紹幾種簡單的(de)(de)故障排除辦(ban)法(fa):
a、輸出不穩(wen)定:1.流場不穩(wen);2.通過(guo)傳感器(qi)的液體中含(han)有氣體、大固體塊;3.電(dian)氣連接(jie)(jie)虛接(jie)(jie);4.接(jie)(jie)地不良;5.電(dian)極滲(shen)漏 解決方法:1.改造(zao)管道、或增加安裝假傳感器(qi);2.正常現象(xiang);3.檢查(cha)接(jie)(jie)線(xian)(xian),接(jie)(jie)好(hao)線(xian)(xian);4.接(jie)(jie)好(hao)地線(xian)(xian);5.修理傳感器(qi)。
b、液(ye)體流動無(wu)輸出(chu):1.與轉換器之間的信(xin)號傳(chuan)輸電纜兩芯線接(jie)反;2.電源(yuan)(yuan)未接(jie)或接(jie)觸(chu)不良;3.傳(chuan)感器儀(yi)表管道、外(wai)殼、端面有滲漏(lou)。解決(jue)辦法:1.倒(dao)線頭;2.接(jie)好電源(yuan)(yuan)、保(bao)持(chi)接(jie)觸(chu)良好;3.修(xiu)理傳(chuan)感器。
c、液體(ti)不流動有輸(shu)出:1.與轉換器之間(jian)信號傳輸(shu)電(dian)纜(lan)連接(jie)有斷(duan)路(lu);2.信號電(dian)纜(lan)到(dao)電(dian)極連接(jie)斷(duan)路(lu);3.電(dian)極表(biao)面沾污或(huo)沉積絕緣層(ceng);4.接(jie)地(di)不良(liang)或(huo)斷(duan)路(lu)。 解決方法:1.接(jie)好電(dian)纜(lan)線;2.打開(kai)傳感(gan)器、重(zhong)新接(jie)上;3.擦洗電(dian)極表(biao)面;4.接(jie)好地(di)線。
d、誤差過大(da):1.零點(dian)過高;2.未完(wan)全充滿(man)液體;3.供(gong)電電源(yuan)畸變過大(da);4.接地不(bu)良。 解決方法:1.重新調(diao)整零點(dian);2.改善管道條件,傳感器始終充滿(man)液體;3.改善供(gong)電電源(yuan)條件,符(fu)合正常工(gong)作條件;4.接好地線。
十(shi)、安裝注意事項:
1、分體式電(dian)磁流量計的(de)(de)傳感器應垂直安裝,并且流體自(zi)下而(er)上流動,以滿足(zu)固、液兩項處于混合的(de)(de)狀態。原(yuan)因是(shi)如介(jie)質中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)固體物(wu)(泥(ni)沙、小石子顆(ke)粒等)容易發生沉淀的(de)(de)情況(kuang)。另(ling)外管(guan)路中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)魚(yu)和雜(za)草的(de)(de)情況(kuang)魚(yu)在管(guan)路中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)游(you)動,會(hui)造(zao)成(cheng)流量計輸出的(de)(de)來回(hui)擺(bai)(bai)動;掛在電(dian)極附近(jin)的(de)(de)雜(za)草的(de)(de)來回(hui)擺(bai)(bai)動也會(hui)引起流量計的(de)(de)輸出不穩(wen)定。在流量計上游(you)入口處設置(zhi)金屬濾網(wang)擋住魚(yu)和雜(za)草進入測量管(guan)內。
2、分體式電(dian)磁流量計防止負(fu)(fu)壓(ya)的(de)(de)管路設置操(cao)作不當將引(yin)(yin)起傳感(gan)器內(nei)產生(sheng)負(fu)(fu)壓(ya)。當同時關(guan)閉流量計上、下游的(de)(de)閥門,若流體的(de)(de)溫(wen)度高于氣(qi)溫(wen).冷卻后(hou)收(shou)縮,使(shi)管內(nei)壓(ya)力(li)有形(xing)成負(fu)(fu)壓(ya)的(de)(de)危險。負(fu)(fu)壓(ya)造(zao)成襯里與金屬導管剝離,引(yin)(yin)起電(dian)極泄漏。
3、在分(fen)(fen)體(ti)式電(dian)磁流(liu)量(liang)計(ji)附近加負(fu)(fu)壓防止閥(fa)(fa)(fa),打(da)開閥(fa)(fa)(fa)門(men)接(jie)通大氣壓,以(yi)防止在傳(chuan)感器(qi)內產生負(fu)(fu)壓。分(fen)(fen)體(ti)式電(dian)磁流(liu)量(liang)計(ji)下游接(jie)有垂(chui)直管道時(shi),若(ruo)用流(liu)量(liang)傳(chuan)感器(qi)上游閥(fa)(fa)(fa)門(men)來(lai)關閉或調(diao)節流(liu)量(liang),傳(chuan)感器(qi)測量(liang)管內將形(xing)成負(fu)(fu)壓。為了防止負(fu)(fu)壓,需加背壓或使用下游閥(fa)(fa)(fa)門(men)來(lai)調(diao)節和關閉流(liu)量(liang)。
4、分(fen)體式電磁流量計(ji)適當的維(wei)護(hu)空(kong)(kong)間(jian),大口徑(jing)流量計(ji)往往安裝(zhuang)在儀(yi)表井內,為(wei)了(le)管道(dao)安裝(zhuang)、接線、檢查(cha)和(he)維(wei)護(hu)的方(fang)便(bian),需要留有適當的空(kong)(kong)間(jian)。為(wei)了(le)觀測、接線和(he)維(wei)護(hu)的方(fang)便(bian),儀(yi)表安裝(zhuang)應距地面有一定的高度,以便(bian)于清洗、安裝(zhuang)。
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