插入式流量計(jì)
一、儀表概述:
插入式流量計(jì)是在管道式電磁流量計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型流體流量儀表。它在保留管道式電磁流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)管道式電磁流量計(jì)在大管道上安裝困難、費(fèi)用大等缺陷,根據(jù)尼庫拉磁原理,用電磁方法通過測(cè)量流體的平均流速,從而獲得流體的體積流量。特別是采用了帶壓開孔,帶壓安裝技術(shù)后,插入式電磁流量計(jì)可在不停車(水)的情況下安裝,也可在鑄鐵管、水泥管、PE管上安裝。插入式電磁的研制成功,為流體流量的檢測(cè)提供了一種新的手段。
二、測(cè)量原理:
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)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(shì),此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)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(shì);
K-與磁場(chǎng)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(cè)量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)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(chǎng)合:
主要用于測(cè)量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。該產(chǎn)品廣泛應(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、性能特點(diǎn):
1、耐腐蝕全不銹鋼材質(zhì) ABS全模具生產(chǎn)探頭 結(jié)構(gòu)簡單、牢固、無活動(dòng)部件,使用壽命長:
2、測(cè)量可靠,抗*力強(qiáng);
3、體積小、重量輕、安裝方便、維護(hù)量?。?br />4、測(cè)量范圍大,測(cè)量不受溫度、密度、壓力、粘度、導(dǎo)電率等變化的影響;
5、壓力損失為零;
6、能夠在不斷流的情況下進(jìn)行安裝、拆卸,為用戶的檢修帶來了方便。
7、較一般插入式電磁流量計(jì)的制造成本和安裝費(fèi)用低,特別適合大中徑管道流量測(cè)量。
五、技術(shù)指標(biāo):
公稱通徑:DN80-DN2200:2W-LDGC系列;
流動(dòng)方向:正,反,凈流量;
量程比:150:1;
重復(fù)性誤差:測(cè)量值的±0.1%;
精度等級(jí)::0.2級(jí)、 0.5級(jí)、1.0級(jí);
被測(cè)介質(zhì)溫度:
普通橡膠襯里:-20~+60℃;
高溫橡膠襯里:-20~+90℃;
聚四氟乙烯襯里:-30~+100℃;
高溫型乙烯襯里:-30~+180℃;
額定壓力:0.6—40Mpa;
測(cè)量范圍:流量測(cè)量范圍對(duì)流速度范圍是0.3—15m/s;
電導(dǎo)率范圍:被測(cè)流體電導(dǎo)率≥5μs/cm,大多數(shù)以水為成份的介質(zhì),其導(dǎo)電率在200-800μs/cm范圍內(nèi),均可選用電磁流量;
輸出電流及負(fù)載電阻:4~20mA全隔離負(fù)載電阻<750歐姆脈沖頻率0-1KHZ光電隔離OCT外接電≤35V導(dǎo)通時(shí) 集電極zui大電流為25mA;
電極材料:含鉬不銹剛、鈦(Ti)、鉭(Ta)、哈氏合金(H)、鉑(Pt)或其他特殊電極材料;防護(hù)等級(jí): 潛水型: IP68,其他型 IP65;
供電電源:85~265V, 45~63HZ;
直管段長度:管道式:上游≥5DN,下游≥2DN;
連接方式:流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應(yīng)符合GB9119-88的規(guī)定;
工作電源:外接交流220V,外接直流24v、內(nèi)置干電池多種選擇;
防暴標(biāo)志:EXdllBT4;
環(huán)境溫度: -25℃~+60℃;
相對(duì)溫度:5%~95%;
消耗總功率:小于20W。
六、流量計(jì)的安裝要求:
1、安裝環(huán)境的選擇:
a、應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備,如大電機(jī)、大變壓器等。
b、安裝場(chǎng)所不應(yīng)有強(qiáng)烈的震動(dòng),管道固定牢靠。環(huán)境溫度應(yīng)變化不大。
c、安裝環(huán)境應(yīng)便于安裝和維護(hù)。
2、安裝位置的選擇:
a、位置必須保證管道內(nèi)始終充滿被測(cè)流體。
b、選擇流體流動(dòng)脈沖小的地方。即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和閥門、彎頭等局部阻力件。
c、測(cè)量雙相(固、液或氣、液)流體時(shí),應(yīng)選擇不易引起相分離的地方。
d、應(yīng)避免測(cè)量部位出現(xiàn)負(fù)壓。
e、被側(cè)管道直徑或周長容易測(cè)量,并且橢圓度應(yīng)較小。
3、直管段長度:
傳感器安裝管道上游側(cè)直管段長度應(yīng)大于或等于10D,下游側(cè)應(yīng)不小于5D。D為被測(cè)管道通徑。
4、流量控制閥門和調(diào)節(jié)閥門:
流量控制閥門應(yīng)安裝在傳感器上游側(cè)的被測(cè)管道上,流量調(diào)節(jié)閥門應(yīng)安裝在傳感器下游側(cè)。測(cè)量時(shí),通常流量控制閥門應(yīng)處于全開狀態(tài)。
5、安裝底座的焊接的要求如下:
a、安裝底座63管子的軸線與被測(cè)管道的軸線相互垂直。其夾角為90°
b、采用焊條平焊。焊后保證法蘭端面與管軸線平行,焊縫牢固,能承受1.6Mpa壓力無滲漏現(xiàn)象。
c、被測(cè)管道開孔尺寸與安裝底座的通孔外徑*。
6、安裝方式:
a、垂直安裝:傳感器插入管道時(shí)應(yīng)與管道斷面的垂直直徑夾角小于5°,適用于測(cè)量管道振動(dòng)小的清潔介質(zhì)。
b、傾斜安裝:其傳感器的軸線與被測(cè)管道的軸線夾角為45°,適用于大管徑且測(cè)量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測(cè)量,該安裝方式水阻小,不宜纏掛。
c、插入式電磁流量傳感器插入點(diǎn)有兩種方法:一是插入到被測(cè)管道的中心軸線上,二是插入到管道內(nèi)壁為管道的0.25D處。
7、傳感器的安裝:
a、清理被測(cè)管安裝底座的焊渣和毛刺。
b、關(guān)掉上游流量控制閥門或采用低壓供水。
c、將DN50球閥安裝到安裝底座上。注意球閥的長空腔向上,檢查球閥是否能全開全關(guān)、將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開定位螺母。將傳感器插入桿通過球閥插入被測(cè)管道,同時(shí)應(yīng)注意傳感器方向標(biāo)志桿指向應(yīng)和流體流向*。
七、故障排除:
電磁流量計(jì)在運(yùn)行中會(huì)由于各種故障的發(fā)生會(huì)造成測(cè)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(chǎng)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?,F(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*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。
八、安裝注意事項(xiàng):
1、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(cè)量管內(nèi)。
2、插入式電磁流量計(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。插入式電磁流量計(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(cè)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、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(cè)、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。
九、主要技術(shù)數(shù)據(jù):
1、整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB/T 9248—1999 | ||||
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 | ||||
zui高流速 | 15m/s | ||||
精確度 | DNl5~DN600 | 示值的:±0.3%(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) | ||||
流體電導(dǎo)率 | ≥5uS/cm | ||||
公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa |
DNl0~DN80 | DN100~DN150 | DN200~DN1000 | DN1200~DN2000 | 特殊訂貨 | |
環(huán)境溫度 | 傳感器 | —25℃—十60℃ | |||
轉(zhuǎn)換器及一體型 | —10℃—十60℃ | ||||
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(wǎng)PFA | ||||
zui高流體溫度 | —體型 | 70℃ | |||
分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃;120℃(訂貨時(shí)注明) | |||
聚氨酯襯里 | 80℃ | ||||
聚四氟乙烯襯里 | 100℃;150℃(訂貨時(shí)注明) | ||||
聚全氟乙丙烯(F46) | |||||
加網(wǎng)PFA | |||||
信號(hào)電極和接地電極材料 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 | ||||
電極機(jī)構(gòu) | DN300—DN3000 | ||||
連接法蘭材料 | 碳鋼 | ||||
接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
進(jìn)口保護(hù)法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | |||
DN200~DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
外殼防護(hù) | DNl5~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 | |||
其他傳感器、——體型流量計(jì)和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 | ||||
間距(分離型) | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
2、轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)
電源 | 交流 | 85—265V,45—400Hz | |||||
直流 | 11—40V | ||||||
操作鍵和顯示 | 按鍵式 |
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磁鍵式 |
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內(nèi)部積算器 | 正向總量、反向總量及差值總量。 | ||||||
輸出信號(hào) | 單向模擬輸出 |
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雙向模擬輸出 | 下限限制為?;?mA,其他同單向模擬輸出。 | ||||||
雙向脈沖輸出 |
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雙路報(bào)警輸出 |
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數(shù)字通訊 |
| RS232,RS485,HART |
3、襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
—體型 | 分離型 |
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聚四氟乙烯(F4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) | 1、濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
聚全氟乙丙烯(F46) | 同F(xiàn)4,耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。 | 同上 |
| |
聚氟合乙烯(Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低,但成本也較低。 | 80℃ |
| |
聚氯丁橡膠 | 1、有*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,不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 80℃ 120℃ (需特殊訂貨) | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 | |
聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
4、進(jìn)口保護(hù)法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇
法蘭種類 | 適 用 范 圍 |
接地法蘭(或接地環(huán)) | 適用于非導(dǎo)體管道,如塑料管道,但有接地電極的傳感器不需要。 |
進(jìn)口保護(hù)法蘭 | 當(dāng)介質(zhì)有強(qiáng)磨損性時(shí)選用。 |
5、電極的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì),適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及,市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
哈氏合金B(yǎng) | 對(duì)沸點(diǎn)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(jī)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(zhì)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 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機(jī)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(shí),則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁;耐蝕。 |
鉑/鈦合金 | 幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì),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(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
注: 由于介質(zhì)種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇,必要時(shí)應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn),如掛片試驗(yàn)。 |