LDJ系列智能電磁流量計(jì),可用來測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電流體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水測(cè)控、造紙、醫(yī)藥、食品等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝過程中的流量測(cè)量和控制。
一、LDJ系列智能電磁流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)、用途和使用范圍
1.1 LDJ系列智能電磁流量計(jì)特點(diǎn)
1.1.1傳感器具有以下特點(diǎn):
●不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,線性測(cè)量原理能實(shí)現(xiàn)高精確度測(cè)量;
●測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻流件,壓損小,直管段要求低;
●公稱通徑DN10-DN2600覆蓋范圍寬,襯里和電極有多種選擇,能滿足測(cè)量多種導(dǎo)電流體的要求;(見附錄)
1.1.2轉(zhuǎn)換器具有以下特點(diǎn):
●采用16位嵌入式微處理器,全數(shù)字處理,運(yùn)算速度快,抗力強(qiáng),測(cè)量可靠,精確度高,流量測(cè)量范圍度可達(dá)150:1;
●低頻方波勵(lì)磁,勵(lì)磁頻率:1/16工頻、1/20工頻、1/25工頻;
●高頻方波勵(lì)磁,勵(lì)磁頻率:1/2工頻(適用于漿液測(cè)量)(選配);
●勵(lì)磁電流可選定為125mA、187.5mA、250mA;
●具有電導(dǎo)率測(cè)量功能,無(wú)需附加電極的空管測(cè)量功能,具有自檢與自診斷功能,連續(xù)測(cè)量,定值報(bào)警;
●流速測(cè)量范圍:0.1 --- 15米/秒,流速分辨率:0.5毫米/秒;
●交流高頻開關(guān)電源,電壓適用范圍:85VAC --- 250VAC;
直流24V開關(guān)電源,電壓適用范圍:20VDC --- 36VDC;
●信號(hào)輸出:脈沖、頻率輸出,4-20mA電流輸出;
●網(wǎng)絡(luò)功能:MODBUS 、HART(選配);
●高清晰度背光LCD顯示,中文、英文顯示方式,(可定制其它語(yǔ)言)使用方便,操作簡(jiǎn)單,易學(xué)易懂;
●內(nèi)部有三個(gè)積算器總量,可分別記錄:正向總量、反向總量、差值總量;
●掉電時(shí)間記錄功能,自動(dòng)記錄儀表系統(tǒng)電源間斷時(shí)間,補(bǔ)算漏計(jì)流量;
●小時(shí)總量記錄功能,以小時(shí)為單位記錄流量總量,適用于分時(shí)計(jì)量制;
●紅外手持操作鍵盤,遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能。
●采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高
●可用于相應(yīng)的防爆場(chǎng)合
1.2 LDJ系列智能電磁流量計(jì)主要用途
LDJ系列智能電磁流量計(jì),可用來測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電流體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水測(cè)控、造紙、醫(yī)藥、食品等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝過程中的流量測(cè)量和控制。
1.3 LDJ系列智能電磁流量計(jì)使用環(huán)境條件
●轉(zhuǎn)換器作為現(xiàn)場(chǎng)指示用的現(xiàn)場(chǎng)安裝儀表,它的安裝場(chǎng)所一般應(yīng)選擇:
●周圍環(huán)境溫度:傳感器-25~+60℃;轉(zhuǎn)換器-10~+60℃;
●空氣的相對(duì)濕度5%~95%;
●安裝地點(diǎn)無(wú)強(qiáng)烈震動(dòng);周圍空氣不含有腐蝕性氣體;
●轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量安裝在室內(nèi)。安裝在室外時(shí),還應(yīng)采取防日曬雨淋的措施;
●供電電源:?jiǎn)蜗嘟涣麟?/span> 85~250V,45~63Hz;
●耗散功率:小于20W(連接傳感器配后)。
1.4 LDJ系列智能電磁流量計(jì)工作條件
●流體較高溫度 一體型:70℃
分離型:聚四氟乙烯襯里 150℃ 氯丁橡膠襯里 80℃
聚氨酯橡膠襯里 70℃ 高溫橡膠 120℃
●流體電導(dǎo)率:≥5us/cm
二、工作原理
LDJ系列智能電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。
2.1數(shù)學(xué)物理模型
傳感器典型結(jié)構(gòu)如下圖所示,測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈,由轉(zhuǎn)換器提供勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)充滿測(cè)量管道,一對(duì)或多對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁(與磁場(chǎng)方向垂直)與液體接觸來檢測(cè)并引出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),通過電纜送到轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信號(hào)處理,測(cè)量管內(nèi)壁安裝有絕緣襯里,形成高阻抗非磁性測(cè)量管道。襯里與被測(cè)流體接觸,不同腐蝕性、耐磨性和溫度的流體選用不同類型的襯里。
LDJ系列智能電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律:導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比。
如圖一,當(dāng)導(dǎo)電流體以平均流速V(m/s)通過裝有一對(duì)測(cè)量電極的一根內(nèi)徑為D(m)的絕緣導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)時(shí),該管道處于一個(gè)均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(T)的磁場(chǎng)中,那么在一對(duì)電極上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E(V),它的方向垂直于磁場(chǎng)和流體的方向。
其感應(yīng)電勢(shì)E為:
法拉第電磁感應(yīng)定律為: E=B·D·V ①
流量的體積流量為:Qv= ②
由公式① 和② 可得到: QV= ③
因此電動(dòng)勢(shì)可表示為: ④
當(dāng)B是一個(gè)常數(shù)時(shí),對(duì)某一個(gè)固定的口徑D也是一個(gè)已知數(shù),公式③中 (一個(gè)常數(shù)),那么公式③可改寫為: ⑤
從公式⑤可以看出,流量Qv與電動(dòng)勢(shì)E成正比
以上式中: K------儀表常數(shù) B------磁感應(yīng)強(qiáng)度
V------測(cè)量管道截面內(nèi)的平均速度 E------感應(yīng)電勢(shì)
D------測(cè)量管道截面的內(nèi)徑 Qv------體力流量計(jì)
由此式可知,當(dāng)測(cè)量管結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí),體積流量與感應(yīng)電勢(shì)成正比。測(cè)量出感應(yīng)電壓就可得到流進(jìn)管道的體積流量。將感應(yīng)電壓信號(hào)通過一對(duì)或多對(duì)與液體直接接觸的電極檢出,并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器通過智能化處理,然后LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4-20mA、頻率、脈沖信號(hào)或Hart通訊協(xié)議的輸出
2.2轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)
圖二 所示為轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)
電磁流量轉(zhuǎn)換器一方面向電磁流量傳感器勵(lì)磁線圈提供穩(wěn)定的勵(lì)磁電流,以達(dá)到B是一個(gè)常數(shù);同時(shí)把傳感器感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)放大,轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)或頻率信號(hào),便于流量的顯示、控制與調(diào)節(jié)。圖二所示為轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)。
三、產(chǎn)品型式和組成
3.1 產(chǎn)品組成
電磁流量計(jì)由電磁流量轉(zhuǎn)換器和電磁流量傳感器兩大部分組成,分離型還需要一根專用的雙層屏蔽的電纜連接轉(zhuǎn)換器和傳感器。
3.2 產(chǎn)品型式
電磁流量計(jì)分為一體型、分體式、插入式結(jié)構(gòu)形式,可以根據(jù)客戶的需求特殊定制高壓型、衛(wèi)生型、卡箍連接、螺紋連接等特殊形式??捎糜谝?guī)定的防爆、不同防護(hù)等級(jí)的場(chǎng)所。
傳感器有7種不同材料的電極和4種不同材料的襯里可供選用。
四、產(chǎn)品技術(shù)性的指標(biāo) 表一 技術(shù)指標(biāo)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JJG1033-2007 | |
測(cè)量介質(zhì) | 導(dǎo)電液體 | |
精度等級(jí) | 0.5% | |
重 復(fù) 性 | 0.15%、0.25% | |
流體溫度 | -25~+180℃ | |
額定壓力 (特殊壓力等級(jí)需定做) | 公稱通徑 | 額定壓力等級(jí) |
DN25-DN150 | 4.0MPa | |
DN200-DN600 | 1.6MPa | |
DN700-DN1200 | 1.0MPa | |
DN1400-DN2000 | 0.6MPa | |
DN2200-DN3200 | 0.25MPa | |
介質(zhì)流速范圍 | 0.3-12m/s | |
電 導(dǎo) 率 | ≥5uS/cm | |
電極材料 | 316L不銹鋼、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C、 鉭、鈦、鉑金、碳化鎢、鎳等 | |
襯里材料 | 氟丁橡膠CR、聚四氟乙烯F4(PTFE) 聚氨酯橡膠PU、氧化鋁陶瓷等 | |
表體法蘭材質(zhì) | 20#碳鋼、304不銹鋼、其他材質(zhì)(特殊訂貨) | |
安裝方式 | 法蘭連接型、法蘭卡裝、卡箍連接型 | |
防護(hù)等級(jí) | IP65、IP67、IP68 | |
轉(zhuǎn)換器供電電源 | 220V+20%和24VDC兩種供電方式可選擇 | |
信號(hào)輸出 | 脈沖、頻率輸出、4-20mA電流信號(hào)輸出,可供選擇的輸出功能還有HART通訊協(xié)議、MODBUS協(xié)議、RS485/232協(xié)議 | |
結(jié)構(gòu)形式 | 一體型、分體型(帶10m標(biāo)配電纜)、插入式 | |
功 耗 | 0.65W | |
工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度:-25~+60℃,濕度:5%~90% | |
防爆等級(jí) | 不防爆和防爆Exdeibmb ll CT 3-T6 | |
阻尼時(shí)間 | 1-50S間分檔可選 |