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分體式電磁流量計(jì)

分體式電磁流量計(jì)

一、儀表概述:分體型電磁流量計(jì)是電磁流量計(jì)普遍應(yīng)用的形式,傳感器接入管道,轉(zhuǎn)換器裝在儀表室或人們易于接近的傳感器附近,相距數(shù)十到數(shù)百米。為防止外界噪聲侵入,信號(hào)電纜通常采用雙芯屏蔽線。測量電導(dǎo)率較低液···
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一、儀表概述:

分體型電磁流量計(jì)是電磁流量計(jì)普遍應(yīng)用的形式,傳感器接入管道,轉(zhuǎn)換器裝在儀表室或人們易于接近的傳感器附近,相距數(shù)十到數(shù)百米。為防止外界噪聲侵入,信號(hào)電纜通常采用雙芯屏蔽線。測量電導(dǎo)率較低液體而相聚超過30m時(shí),為防止電纜部分電容造成信號(hào)衰減,內(nèi)層屏蔽也有要求接上與芯線同電位低阻抗源的屏蔽驅(qū)動(dòng)。分體流量轉(zhuǎn)換器可遠(yuǎn)離現(xiàn)場惡劣環(huán)境,電子部件檢查、調(diào)整和參數(shù)設(shè)定就比較方便。

二、測量原理:

分體型電磁流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個(gè)檢測電極檢出,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:E=KBVD式中: 

E-感應(yīng)電勢; 

K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù); 

B-磁感應(yīng)強(qiáng)度; 

V-導(dǎo)電液體平均流速; 

D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑) 

傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)字處理后,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報(bào)警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。

三、適用場合:

電磁流量計(jì)主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。如水、污水、泥漿、紙漿、各種酸、堿、鹽溶液、食品漿液等,**應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理,水利建設(shè)等領(lǐng)域。

四、流量計(jì)結(jié)構(gòu)形式:

1、傳感器:

傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。 

a、測量導(dǎo)管:由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成,為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體。  

b、測量電極:安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁,與軸流方向垂直,使測量液體產(chǎn)生信號(hào)的一對(duì)電極。 

c、勵(lì)磁線圈:在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個(gè)勵(lì)磁線圈。 

d、鐵芯和磁軛:將勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體,并構(gòu)成磁回路。  

e、殼  體:儀表外包裝。 

2、轉(zhuǎn)換器:即為智能二次表,其將流量信號(hào)放大處理,單片機(jī)運(yùn)算后,可顯示流量、累計(jì)量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號(hào),用于流體流量的計(jì)量或控制。

3、產(chǎn)品組裝形式:其分為一體型和分體型兩種形式。 

a、一體型:傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝。 

b、分體型:傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝,通過連接電纜形成流量計(jì)量系統(tǒng)。 

c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求,傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。

五、性能特點(diǎn):

1、流量的測量不受流體的密度、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,因此測量精度高。

2、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(dòng)部件,因此傳感器壽命極長。

3、由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)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。

4、傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測液體接觸,只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。

5、LD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。

6、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(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。

7、電磁流量計(jì)適用測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量,如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿以及食品方面的液體等。

六、技術(shù)指標(biāo):

1、儀表精度:管道式0.5級(jí)、1.0級(jí);插入式2.5級(jí)。

2、測量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。

3、流速范圍:0.2~8m/s。

4、工作壓力:1.6MPa。

5、環(huán)境溫度:-40℃~+50℃。

6、介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃;橡膠材質(zhì)襯里≤65℃。

7、防爆標(biāo)志:ExmibdⅡBT4。

8、防爆證號(hào):GYB01349。

9、外磁干擾:≤400A/m。

10、外殼防護(hù):一體化型: IP65。

分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,僅限于橡膠襯里)轉(zhuǎn)換器IP65。

11、輸出信號(hào):4~20mA.DC,負(fù)載電阻0~750Ω。

12、通訊輸出:RS485或CAN總線。

13、電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,φ10電纜孔。

14、電源電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC。

15、zui大功耗:≤10VA。

七、主要優(yōu)缺點(diǎn)如下:

1、傳感器結(jié)構(gòu)簡單,測量管內(nèi)沒有可動(dòng)部件,也沒有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失,是流量計(jì)中運(yùn)行能耗zui低的流量儀表之一。

2、可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動(dòng)部件,與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極,其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。

3、是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后,就可心用來測量其它導(dǎo)電性液體的流量。

4、輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)狀態(tài)(層流或湍流)無關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬,其測量范圍度可達(dá)100:1,有的甚至達(dá)1000:1的可運(yùn)行流量范圍。

5、無機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,也可測量正反兩個(gè)方向的流量。

6、口徑范圍極寬,從幾個(gè)毫米一直到幾米,而且國內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備,為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

目前仍然存在的主要不足如下:

1、不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。

2、不能用來測量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì),如對(duì)石油制品或有機(jī)溶劑等介質(zhì),目前電磁流量計(jì)還無能為力。

3、普通工業(yè)用電磁流量計(jì)由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量高溫介質(zhì);如未經(jīng)特殊處理,也不能用于低溫介質(zhì)的測量,以防止測量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。

4、電磁流量計(jì)易受外界電磁干擾的影響。

八、安裝環(huán)境的選擇:

為了使變送器工作穩(wěn)定,在選擇安裝環(huán)境時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的要求:

1、盡量避免鐵磁性物體及具體強(qiáng)電磁場的設(shè)備(如大電機(jī)、大變壓器的等),以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。

2、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。

3、應(yīng)盡量避免日曬雨淋,避免環(huán)境溫度高于45℃及相對(duì)濕度大于95.9%。

4、選擇便于維修,活動(dòng)方便的地方。

5、流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端,決不能在抽吸側(cè)安裝;閥么應(yīng)安裝在流量計(jì)下游側(cè)。

九、故障排除:

分體式磁流量計(jì)在運(yùn)行中會(huì)由于各種故障的發(fā)生會(huì)造成測量不準(zhǔn)的現(xiàn)象,一般在運(yùn)行中電磁流量計(jì)產(chǎn)生的故障大概可分為兩類。一類為流量計(jì)本身故障,元器件損壞引發(fā)的故障;一類為外界條件的改變引起的故障,例如輸出不穩(wěn)定、流動(dòng)無數(shù)次、誤差過大等。下面介紹幾種簡單的故障排除辦法:

a、輸出不穩(wěn)定:1.流場不穩(wěn);2.通過傳感器的液體中含有氣體、大固體塊;3.電氣連接虛接;4.接地不良;5.電極滲漏 解決方法:1.改造管道、或增加安裝假傳感器;2.正常現(xiàn)象;3.檢查接線,接好線;4.接好地線;5.修理傳感器。

b、液體流動(dòng)無輸出:1.與轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)傳輸電纜兩芯線接反;2.電源未接或接觸不良;3.傳感器儀表管道、外殼、端面有滲漏。解決辦法:1.倒線頭;2.接好電源、保持接觸良好;3.修理傳感器。

c、液體不流動(dòng)有輸出:1.與轉(zhuǎn)換器之間信號(hào)傳輸電纜連接有斷路;2.信號(hào)電纜到電極連接斷路;3.電極表面沾污或沉積絕緣層;4.接地不良或斷路。 解決方法:1.接好電纜線;2.打開傳感器、重新接上;3.擦洗電極表面;4.接好地線。

d、誤差過大:1.零點(diǎn)過高;2.未完全充滿液體;3.供電電源畸變過大;4.接地不良。 解決方法:1.重新調(diào)整零點(diǎn);2.改善管道條件,傳感器始終充滿液體;3.改善供電電源條件,符合正常工作條件;4.接好地線。

十、安裝注意事項(xiàng):

1、分體式電磁流量計(jì)的傳感器應(yīng)垂直安裝,并且流體自下而上流動(dòng),以滿足固、液兩項(xiàng)處于混合的狀態(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物(泥沙、小石子顆粒等)容易發(fā)生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動(dòng),會(huì)造成流量計(jì)輸出的來回?cái)[動(dòng);掛在電極附近的雜草的來回?cái)[動(dòng)也會(huì)引起流量計(jì)的輸出不穩(wěn)定。在流量計(jì)上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測量管內(nèi)。

2、分體式電磁流量計(jì)防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)同時(shí)關(guān)閉流量計(jì)上、下游的閥門,若流體的溫度高于氣溫.冷卻后收縮,使管內(nèi)壓力有形成負(fù)壓的危險(xiǎn)。負(fù)壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離,引起電極泄漏。

3、在分體式電磁流量計(jì)附近加負(fù)壓防止閥,打開閥門接通大氣壓,以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。分體式電磁流量計(jì)下游接有垂直管道時(shí),若用流量傳感器上游閥門來關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量,傳感器測量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓,需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。

4、分體式電磁流量計(jì)適當(dāng)?shù)木S護(hù)空間,大口徑流量計(jì)往往安裝在儀表井內(nèi),為了管道安裝、接線、檢查和維護(hù)的方便,需要留有適當(dāng)?shù)目臻g。為了觀測、接線和維護(hù)的方便,儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度,以便于清洗、安裝。

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