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電磁流量計

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分體式電磁流量計

2019-06-23
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 分體式電磁流量計的傳感器主要組成部分是:測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。包括酸、

                                                 
分體式電磁流量計
的傳感器主要組成部分是:測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體。 產品廣泛應用于石油,化工,冶金,紡織,食品,制藥,造紙等行業以及環保,市政管理,水利建設等領域.

工作原理:

測量原理是基于法拉第電磁感應定律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內表面基本齊平。 勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導率的流體流經測量管,將切割磁力線感應出電動勢E。 電動勢E正比于磁通量密度B、測量管內徑d與平均流速V的乘積,電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,摸擬電流等信號,用于流量的控制和調節。

E=KBdV

式中:

E---為電極間的信號電壓(V)

B---磁通密度(T)

d---測量管內徑(m)

V---平均流速(m/s)


式中K,d為常數,由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數,則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應的信號電壓E與體積流量Q成線性關系。因此,只要測量出E就可確定流量Q。這就足電磁流量計的基本工作原理。

 

由E=KBdV可知,被測流體介質的溫度、壓力、電導率、液固兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造廠和用戶來說,只要用普通的水實際標定后就可測量其他任何導電流體介質的體積流量,而不需作任何修正,這是電磁流量計的一突出優點,是其他任何流量計所沒有的。測量管內無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并具有很高的可靠性。

電磁流量計特點:
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;
2、測量管內無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求較低;
3、系列公稱通徑DN15~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇;
4、轉換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩定、精確度高。流量范圍度可達1500:1;
5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型;
6、轉換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數設定方便,編程可靠;
7、流量計為雙向測量系統,內裝三個積算器: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、數字通訊、HART;
8、轉換器采用表面安裝技術(SMT),具有自檢和自診斷功能;                                        
 
主要技術數據:
整機和傳感器技術數據

執行標準

 

公稱通徑

10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000

最高流速

15m/s

精確度

DN10~DN600

示值的:±0.5%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s)

DN700~DN3000

示值的±0.5%(流速≥0.8m/S);±4mm/s(流速<0.8m/S)

流體導電率

≥5uS/cm

公稱壓力

4.0MPa

1.6MPa

1.0MPa

0.6MPa

6.3、10MPa

DN10~DN80

DN100~DN150

DN200~DN1000

DN1200~DN2000

特殊訂貨

環境溫度

傳感器

-25℃~+60℃

轉換器及一體型

-10℃~+60℃

襯里材料

聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網PFA

最高流體溫度

一體型

70℃

分離型

聚氯丁橡膠襯里

80℃;120℃(訂貨時注明)

聚氨酯襯里

80℃

聚四氟乙烯襯里

100℃;150℃(訂貨時注明)

聚全氟乙丙烯(F46)

加網PFA

信號電極和接地電極材料

不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢

電極刮刀機構

DN300~DN3000

連接法蘭材料

碳鋼

接地法蘭材料

不銹鋼1Crl8Ni9Ti

進口保護法蘭材料

DN65~DN150

不銹鋼1Crl8Ni9Ti

DN200~DN1600

碳鋼+不銹鋼1Crl8Ni9Ti

外殼防護

DN10~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器

IP65或IP68

其他傳感器、一體型流量計和分離型轉換器

IP65

間距(分離型)

轉換器距離傳感器一般不超過100m

分體式電磁流量計轉換器技術數據

電源

交流

85~265V,45~400Hz

直流

11~40V

鋰電池

                                                                3.6V

操作鍵和顯示

按鍵式

4個薄膜按鍵可設定選擇全部參數,也可利用PC機(RS232)對轉換器設定編程;
3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示;
第1行顯示流量值;
第2行顯示流量單位;
第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。

磁鍵式

2個磁鍵用于顯示參數的選擇和復位,利用PC機(RS232)對轉換器設定編程;
2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示:
第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。
第2行:顯示流量。

內部積算器

正向總量、反向總量及差值總量。

輸出信號

單向模擬輸出

全隔離,負載≤600D.(20mA時);
上限:0~21mA可選,每檔1mA;
下限:0~21mA可選,每檔1mA;
正、反向流量輸出方式編程。

雙向模擬輸出

下限限制為0或4mA,其他同單向模擬輸出。

雙向脈沖輸出

兩路輸出分別對應正向和反向流量,頻率0~800Hz,上限1~800Hz可選,每檔1Hz;
方波或選定脈寬,選定脈寬上限2.5S,每檔1ms;
無源隔離晶體管開關輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V。

雙路報警輸出

可報警(編程)高/低流量、空管、故障狀態、正反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除,輸出極性可選;
帶隔離保護的晶體管開關輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離)

數字通訊

 

RS232,RS485,HART


智能電磁流量計襯里的選擇: 

內襯材料

主要性能

適用范圍

天然橡膠 
( 軟橡膠 )

1、較好的彈性,耐磨性和扯斷力 
2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕 ,不耐氧化劑腐蝕

1、<80℃

2、測普通水、污水

耐酸橡膠 
( 硬橡膠 )

可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕,但不耐強氧化劑的腐蝕

1、-25℃~+90℃
2、測一般的酸、堿、鹽溶液

氯丁橡膠 
(Neoprene)

1、極好的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好 
2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕,但不耐氧化性介質的腐蝕

1、<80℃; 
2、測水、污水、泥漿和礦漿

聚胺脂橡膠 
(Polyurethane)

1 、極好的耐磨性能 
2、耐酸、堿性能差

1、<70℃ 
2、測中性強磨損的煤漿、泥漿和礦漿

聚四氟乙烯 
(PTFE)

1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機溶劑 
2、耐磨性能好,粘接性能差

1、-80℃~+120℃; 
2、測濃度、濃堿強腐蝕性溶液及衛生類介質

3、不適合用于KOH,硝酸,氫氟酸

特氟隆

(PFA)

基本性能和PTFE類似,但粘接性,強度、耐溫性均優于PTFE

1、-80℃~+160℃; 
2、測濃度、濃堿強腐蝕性溶液及衛生類介質

3、不適合用于KOH,硝酸,氫氟酸

 電磁流量計接地法蘭(或接地環)的選擇:

 

適 用 范 圍

接地法蘭(或接地環)

適用于非金屬管道,如塑料PVC管道,如有接地電極則不需要接地環。

 

 

 
電極的選擇:
 

電極材料

耐蝕及耐磨性能

不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti

用于工業用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質,適用于石油、化工、鋼鐵等工業部門及,市政、環保等領域。

哈氏合金B

對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機酸等非氯化性酸、堿,非氧化性鹽液的腐蝕。

哈氏合金C

能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質的腐蝕,也耐氧化性鹽類如:Fe,”、、Cu”下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

能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發煙硫酸)、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕,但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc++、Cu++)時,則腐蝕大為降低。

具有優良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學介質(包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁;耐蝕。

鉑銥合金

幾乎能耐——切化學介質,但不適用于王水和銨鹽。

不銹鋼涂覆碳化鎢

用于無腐蝕性,強磨損性的介質。

注: 由于介質種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶應根據實際情況自己做出選擇,必要時應做擬選材料的耐腐試驗,如掛片試驗。

電磁流量計量程范圍確認,一般工業用被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,最低流速應不小于0.2m/s,最高應不大于8m/s。若介質中含有固體顆粒,常用流速應小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內徑 V:流速(m/h)
電磁流量計的量程Q應大于預計的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。

智能電磁流量計口徑與流量范圍對照表:


 智能電磁流量計選型表:

型號

說明

YPR-EMF

電磁流量計

公稱通徑(DN)

3,4,6,8,10,15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,350,400,450,500,600,700,800,900,1000,1200,1400,1600,1800,2000

3~2000mm

普通型/智能型

A

智能型(帶顯示、外供電)

B

智能型(帶顯示、GPRS)

轉換器類型   (傳感器與轉換器的連接方式)

1

一體型

2

分體型

傳感器類型   (傳感器與工藝管道的連接方式)

  1

管道式

法蘭型

  2         

螺紋型

  3

插入式

帶球閥

  4

不帶球閥

 5

衛生型快裝式

襯里材料

1

氯丁橡膠

2

聚胺脂橡膠

3

聚四氟乙烯 PTFE

4

特氟隆 PFA

5

特殊襯里,另定

電極材料

    1

316L不銹鋼

    2

哈氏合金B HB

    3

哈氏合金C HC

    4

鈦 Ti

    5

鉭 Ta

    6

鉑銥合金

    7

其他

 接地環

1

2

1Cr18Ni9Ti

3

特殊材料

 工作壓力

06,10,16,25,40,63,100,160,250

0.6 MPa~25 MPa

 防護等級

1

IP65

2

IP68

 防爆要求

    1

    2

 輸出信號

1

4~20mA

2

脈沖/頻率

3

RS485通訊輸出

4

其他

供電電壓

    1

220VAC

    2

24VDC

    3

鋰電池供電

上限流量m3/h

---

m3/h

現場安裝:

分體式電磁流量計的主要優點如下:
    1)電磁流量計的傳感器結構簡單,測量管內沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗最低的流量儀表之一。
    2)可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部無阻礙流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極,其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質;采用耐磨橡膠做內襯,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)電磁流量計是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計只需經水標定后,就可心用來測量其它導電性液體的流量。
    4)電磁流量計的輸出只與被測介質的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(層流或湍流)無關。所以電磁流量計的量程范圍極寬,其測量范圍度可達100:1,有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。
    5)電磁流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。
    6)工業用電磁流量計的口徑范圍極寬,從幾個毫米一直到幾米,而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備,為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。
    電磁流量計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)不能用來測量電導率很低的液體介質,如對石油制品或有機溶劑等介質,目前電磁流量計還無能為力。
    3)普通工業用電磁流量計由于測量管內襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量高溫介質;如未經特殊處理,也不能用于低溫介質的測量,以防止測量管外結露(結霜)破壞絕緣。
    4)電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。

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