一、工作原理
大口徑管道水流量計(jì),大口徑管道水計(jì)量表(電磁流量計(jì))中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測(cè)量管,將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)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(hào),用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
☆全數(shù)字量處理,抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量可靠,精度高、流量測(cè)量范圍可達(dá)150:1
☆采用16位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快, 精度高,可編程
☆采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高。
☆管道內(nèi)無可動(dòng)部件,無阻流部件,測(cè)量中幾乎沒有附加壓力損失
☆在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程。
☆測(cè)量結(jié)果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān)。
☆高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡(jiǎn)單,易學(xué)易懂。
☆具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出(選配)
☆具有自檢與自論斷功能
☆小時(shí)總量計(jì)錄功能,以小時(shí)為單位記錄流量總量,適用于分時(shí)計(jì)量制(選配)
☆內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累計(jì)量、反向累計(jì)量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電,可記錄16次掉電時(shí)間(選配)
☆紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)
工作原理
的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
構(gòu)造及用途
流量計(jì)由一次裝置和二次裝置組成,按一次裝置和二次裝置的組合形式流量計(jì)可分為分體型和一體型;流量計(jì)主要用于測(cè)量導(dǎo)電液體的體積流量。(摘錄:JJG 1033-2007 檢定規(guī)程)
計(jì)量性能要求
1、準(zhǔn)確度等級(jí)
流量計(jì)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)準(zhǔn)確度等級(jí)、zui大允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。流量計(jì)誤差表示使用相對(duì)示值誤差。
準(zhǔn)確度等級(jí)和zui大允許誤差
準(zhǔn)確度等級(jí) | 0.2 | (0.25) | (0.3) | 0.5 |
zui大允許誤差 | ±0.2% | (±0.25%) | (±0.3%) | ±0.5% |
準(zhǔn)確度等級(jí) | 1.0 | 1.5 | 2.5 | / |
zui大允許誤差 | ±1.0% | ±1.5% | ±2.5% | / |
注:優(yōu)先采用不帶括號(hào)的等級(jí) |
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2、引用誤差
對(duì)于用于瞬時(shí)流量指示的流量計(jì)誤差表示也可使用引用誤差,其zui大允許誤差系列應(yīng)符合表1規(guī)定,其檢定結(jié)果的標(biāo)書中不再給出準(zhǔn)確等級(jí),而使用其zui大允許誤差表示,且還應(yīng)在zui大允許誤差后標(biāo)注FS,如±0.5%FS。
3、誤差表示方法和選取原則
在一臺(tái)流量計(jì)的一次檢定中,應(yīng)按照準(zhǔn)確度等級(jí)和引用誤差之中的一種給出流量計(jì)誤差表示方法;對(duì)于使用相對(duì)示值誤差和引用誤差組合表示誤差的流量計(jì),一次檢定中也應(yīng)統(tǒng)一使用一種方法表示其誤差。
4、重復(fù)性
流量計(jì)的重復(fù)性不得超過相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)規(guī)定的zui大允許誤差值的1/3。
引特點(diǎn)
測(cè)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(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。
測(cè)量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件,因此傳感器壽命極長(zhǎng)。
由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)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(zhǎng)度為5倍的管道直徑。
傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)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。
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。
雙向測(cè)量系統(tǒng),可測(cè)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(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
分類:分體型,一體型
分體型是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁,同時(shí)在上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,屬國(guó)內(nèi)*,技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)水平。
分體型在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),還可以輸出4~20mA電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
分體型除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
性能特點(diǎn)
儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,無可動(dòng)部件,工作壽命長(zhǎng)。
無截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
無機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
測(cè)量精度不受被測(cè)介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
備有管道式、插入式等多種流量計(jì)型號(hào)。
采用EEPROM存貯器,測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
具備一體化和分離型兩種型式。
高清晰度LCD背光顯示。
一體型是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,用來測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量。由于*的特點(diǎn),目前已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1、沒有可動(dòng)部件,也沒有阻流件,不會(huì)引起壓力損失,同時(shí)也不會(huì)引起磨損,阻塞等問題。
2、是一體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率(在一定范圍內(nèi))的影響。
3、的量程范圍寬,可達(dá)1:100。此外,只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,而與軸對(duì)稱的流動(dòng)狀態(tài)(層流或紊流)無關(guān)。
4、無機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,而且線性好,因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。TC-T型可就地指示,TC型可遠(yuǎn)距離傳送。
按勵(lì)磁方式分類
要產(chǎn)生一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng),就需要選擇一種合適的勵(lì)磁方式。如按勵(lì)磁電流方式劃分,有直流勵(lì)磁、交流(工頻或其他頻率)勵(lì)磁、低頻矩形波勵(lì)磁和雙頻矩形波勵(lì)磁。
1.直流勵(lì)磁
直流勵(lì)磁方式用直流電或采用*磁鐵產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng)。這種直流勵(lì)磁變送器的zui大優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場(chǎng)干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是使用直流磁場(chǎng)易使通過測(cè)量管道的電解質(zhì)液體被極化,即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解,產(chǎn)生正負(fù)離子,在電場(chǎng)力的作用下,負(fù)離子跑向正極,正離子跑向負(fù)極,這將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴(yán)重影響儀表的正常工作。所以,直流勵(lì)磁一般只用于測(cè)量非電解質(zhì)液體,如液態(tài)金屬流量(常溫下的汞和高溫下的液態(tài)鋼、鋰、鉀)等。
2.交流勵(lì)磁
工業(yè)上使用的,大都采用工頻(50Hz)電源交流勵(lì)磁方式產(chǎn)生交變磁場(chǎng),避免了直流勵(lì)磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵(lì)磁會(huì)帶來一系列的電磁干擾問題(例如正交干擾、同相干擾、零點(diǎn)漂移等)?,F(xiàn)在交流勵(lì)磁正在被低頻方波勵(lì)磁所代替。
3. 低頻方波勵(lì)磁
低頻方波勵(lì)磁波形有二值(正-負(fù))和三值(正-零-負(fù)-零)兩種,其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵(lì)磁能避免交流磁場(chǎng)的正交電磁干擾,消除由分布電容引起的工頻干擾,抑制交流磁場(chǎng)在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流,排除直流勵(lì)磁的極化現(xiàn)象。
五、安裝與使用
1、對(duì)外部環(huán)境的要求
a、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(chǎng)所,若必須安裝時(shí),須有隔熱、通風(fēng)的措施。
b、流量計(jì)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(yáng)曝曬,須有防潮和防曬措施。
c、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(shí),須有通風(fēng)措施。
d、為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)、方便,在流量計(jì)周圍需有充實(shí)的安裝空間。
e、流量計(jì)安裝場(chǎng)所應(yīng)避免有強(qiáng)磁場(chǎng)及強(qiáng)振動(dòng)源,如管道振動(dòng)大,在流量計(jì)兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
2、對(duì)直管段的要求
為了改善渦流與流場(chǎng)畸變的影響,流量計(jì)安裝的前、后直管段長(zhǎng)度有一定要求,否則會(huì)影響測(cè)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)
3、流量計(jì)在管線上的安裝要求
4、流量計(jì)安裝時(shí)注意事項(xiàng)
a、安裝尺寸一定要計(jì)算準(zhǔn)確,否則容易泄露或安裝不上。
b、流體流向必須與傳感器表面上的流向箭頭保持*。
c、流量計(jì)的電極軸線必須近似水平,否則影響測(cè)量精度。
d、傳感器兩邊的法蘭必須保持平行否則容易泄露。
e、為了避免在安裝后形成旋渦流動(dòng),應(yīng)保證工藝配管、密封件、流量計(jì)同軸連接不能錯(cuò)開。
f、安裝流量計(jì)時(shí),嚴(yán)禁在緊靠流量計(jì)法蘭處電焊施工,以免燒傷流量計(jì)襯里。
g、對(duì)不同性質(zhì)的工藝管道,應(yīng)采用相應(yīng)的接地方式(見傳感器接地)。
h、對(duì)于腐蝕性介質(zhì),應(yīng)垂直安裝,被測(cè)介質(zhì)自下往上流動(dòng),這樣可以避免固體顆粒在流量計(jì)管道中沉積,使襯里腐蝕均勻,延長(zhǎng)使用壽命。
i、對(duì)于測(cè)量管口徑大于200mm,為了方便,可采用伸縮頭