防爆電磁流量計(jì) 智能電磁流量計(jì) 西安流量計(jì)AXLDE
概述
防爆電磁流量計(jì)是目前功能最多，性能***的流量?jī)x表，在液體測(cè)量方面應(yīng)用廣泛，可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作在各種環(huán)境惡歷的現(xiàn)場(chǎng)。除了初始化程序和主程序之外，軟件系統(tǒng)還包括中斷服務(wù)程序。其中，定時(shí)器中斷服務(wù)程序主要用來(lái)產(chǎn)生控制模擬開(kāi)關(guān)通斷的時(shí)序、測(cè)量時(shí)段A/D轉(zhuǎn)換的開(kāi)始點(diǎn)以及整個(gè)控制.測(cè)量周期的長(zhǎng)短;A/D中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)控制A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的保存、通道的選擇以及轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)與終止。想要正確用好這種產(chǎn)品，需要我們花時(shí)間再學(xué)習(xí)它的原理，了解它的性能，掌握正確維護(hù)它。
防爆電磁流量計(jì)主要結(jié)構(gòu)
防爆電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。
傳感器主要由測(cè)量管、電極、勵(lì)磁線圈、絕緣襯里、殼體等部分組成。
防爆電磁流量計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)如下
1)防爆電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件，也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過(guò)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)行能耗的流量?jī)x表之一。
2)可測(cè)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(cè)量管內(nèi)部*流動(dòng)部件，與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來(lái)選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測(cè)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(cè)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)防爆電磁流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表，在測(cè)量過(guò)程中，它不受被測(cè)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(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4)防爆電磁流量計(jì)的輸出只與被測(cè)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(wú)關(guān)。所以防爆電磁流量計(jì)的量程范圍極寬，其測(cè)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)防爆電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量，也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。
6)工業(yè)用防爆電磁流量計(jì)的口徑范圍極寬，從幾個(gè)毫米一直到幾米，而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備，為防爆電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
防爆電磁流量計(jì)目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用來(lái)測(cè)量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2)不能用來(lái)測(cè)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(wú)能為力。
3)普通工業(yè)用防爆電磁流量計(jì)由于測(cè)量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測(cè)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(cè)量，以防止測(cè)量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。
4)防爆電磁流量計(jì)易受外界電磁干擾的影響。
防爆電磁流量計(jì)特點(diǎn)
1、適用于各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，如自來(lái)水、污水、泥漿、紙漿、各類飲料、化學(xué)原料、 粘稠液體和懸浮液。
2、測(cè)量結(jié)果不受溫度、壓力、密度、電導(dǎo)率等介質(zhì)物理特性和工況條件的影響，其輸出信號(hào)與被測(cè)流體的體積流量成正比。
3、強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)磨損性介質(zhì)具有良好的適應(yīng)性。
4、具有優(yōu)異的量程比，在低流速或流量變化幅度較大的應(yīng)用領(lǐng)域(如自來(lái)水行業(yè))具有良好的適用性。
5、具有正/反雙向流量測(cè)量功能。
防爆電磁流量計(jì)工作原理
防爆電磁流量計(jì)的基本測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖所示。流量計(jì)的測(cè)量管是由內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管制作，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)，此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管，將切割磁力線，并感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E正比于磁通量密度B，測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過(guò)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、模擬電流等信號(hào)，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
其原理公式為:
E=KBDV
式中:
E -------- 為電極間的信號(hào)電壓(v)
B -------- 磁通密度(T)
D -------- 測(cè)量管內(nèi)徑(m)
V -------- 平均流速(m/s)
K -------- 儀表系數(shù)
式中k, D為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流，故B也是常數(shù)，則由E=KBdV可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此，只要測(cè)量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由E=KBDV可知，被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)(如層流或者紊流)就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。因此說(shuō)電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后，就可以測(cè)量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn)，是其他任何流量計(jì)所沒(méi)有的。測(cè)量管內(nèi)無(wú)活動(dòng)及阻流部件，因此幾乎沒(méi)有壓力損失，并且有*的可靠性。
防爆電磁流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
適用管徑DN25~DN2600(DN25以下為非標(biāo)) (執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):JB/T9248-1999)
電極材料316L(不銹鋼)、HC(哈氏C)、HB(哈氏B)、Ti(鈦)、Ta(鉭)
適用介質(zhì)導(dǎo)電率>5us/cm的液體
測(cè)量范圍0.1~10m/s(可擴(kuò)展到15m/s)
量程上限0.5~10m/s,推薦1~5m/s
精度等級(jí)0.3級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)(隨口徑區(qū)分)
輸出信號(hào)4~20mADC,負(fù)載≤750Ω;0~3KHz,5V有源，可變脈寬，有效頻率輸出:RS485接口
工作壓力1.0MPa,1.6MPa,4.0MPa,16MPa(特殊)
流體溫度-20℃~80℃,80℃~130℃，130℃~180℃ 參考襯里材質(zhì)
環(huán)境溫度傳感器-40℃~80℃;轉(zhuǎn)換器-15℃~50℃
環(huán)境溫度≤85%RH(20℃時(shí))
電纜出口尺寸M20×1.5
供電電源220VAC±10%;50Hz±1Hz;24VDC±10%
功 耗≤8W
外殼防護(hù)等級(jí)一體式:IP65分體式:傳感器IP68轉(zhuǎn)換器IP65
接地環(huán)材質(zhì)1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)、HC(哈氏C)、Ti(鈦)、Ta(鉭)、Cu(銅)
連接法蘭國(guó)標(biāo)GB9119-88(DIN2051,BS4504)
防爆電磁流量計(jì)電極、接地環(huán)材料的選擇
應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體的腐蝕性來(lái)選擇電極的材料，請(qǐng)查有關(guān)腐蝕手冊(cè)，對(duì)于特殊流體應(yīng)作試驗(yàn)。
材 料耐 腐 蝕 性 能
含鉬不銹鋼
(OCr18Ni12Mo2Ti)硝酸、溫室下＜5%硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液、在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸
哈氏合金C
哈氏合金B(yǎng)
(HC HB)耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性鹽、堿、常溫硫酸（硫酸流量計(jì)）
鈦(Ti)海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氯化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿
鉭(Ta)除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)介質(zhì)、包括沸點(diǎn)的鹽酸。硝酸和＜175oC硫酸
鉑(Pt)各種酸、堿、鹽不包括王水
防爆電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料的選擇
如電極一樣，對(duì)于不同的介質(zhì)，由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同，所以要有針對(duì)性的選擇內(nèi)襯材料，下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍
內(nèi)襯材料主要性能適用范圍
聚四氟乙烯(PTFE)它是塑料中化學(xué)性能的一種材料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和有機(jī)溶劑 耐磨性和粘結(jié)性差-40℃-+180℃> 酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) 衛(wèi)生類介質(zhì)
氯丁橡膠有的彈性，高強(qiáng)的扯斷力，耐磨性能好 耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕1.小于80℃
2.測(cè)一般水、污水、泥漿、礦漿
聚氨酯橡膠有的耐磨性能(相當(dāng)于天然橡膠的十倍) 耐酸、堿性能差 不能用于混有有機(jī)溶劑的水1.小于70℃
2.中型強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿
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。 忌強(qiáng)氧化劑。1.小于25℃-+90℃
2.一般的酸、堿、鹽溶液
合成橡膠密封性好 良好的耐磨性，高度的扯斷力小于80℃ 一般水、污水、泥漿
防爆電磁流量計(jì)參考流量范圍
口徑(mm)流量范圍(m3/h)口徑(mm)流量范圍(m3/h)
φ150.06~6.36φ45057.23~5722.65
φ200.11~11.3φ50070.65~7065.00
φ250.18~17.66φ600101.74~10173.6
φ400.45~45.22φ700138.47~13847.4
φ500.71~70.65φ800180.86~18086.4
φ651.19~119.4φ900228.91~22890.6
φ801.81~180.86φ1000406.94~40694.4
φ1002.83~282.60φ1200553.90~55389.6
φ1506.36~635.85φ1600723.46~72345.6
φ20011.3~1130.4φ1800915.62~91562.4
φ25017.66~176.25.φ.4~113040.00
φ30025.43~2543.40φ.78~136778.4
φ35034.62~3461.85φ.78~162777.6
φ40045.22~4521.6φ.38~191037.6
傳感器口徑的確定
流量計(jì)使用流速***在0.1~15m/s范圍內(nèi)，此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶管道口徑一致。當(dāng)流速低于0.1m/s時(shí)，應(yīng)采用縮管方式提高流速。
防爆電磁流量計(jì)一體型或分離型的選擇
一體型:現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較好的情況下，一般都選用一體型，即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。
分離型:即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開(kāi)裝于不同的地點(diǎn)，一般出現(xiàn)以下情況時(shí)選用分離型:
⑴ 環(huán)境溫度或流量計(jì)轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過(guò)60oC.
⑵ 管道震動(dòng)較大的場(chǎng)合。
⑶ 會(huì)對(duì)傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合。
⑷ 現(xiàn)場(chǎng)溫度較高或有腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
⑸ 流量計(jì)裝在高空或井下等調(diào)試不方便的場(chǎng)合。
訂貨時(shí)應(yīng)注明傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的距離，一般不能超過(guò)100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。
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