電磁流量計種類及分類特點
電磁流量計種類繁多,管道式電磁流量計一般用于中小口徑管道,常用語固液兩相等難測量流體或高要求場所,如造紙工業(yè)紙漿和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、煤廠的煤槳、化學(xué)工業(yè)的強腐蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏,長距離管道的水力輸送的流量測量和控制:小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所,大口徑電磁流量計儀表通常制成插入型,較多用于給水、排水工程,插入型能有效節(jié)約儀表成本。
電磁流量計的應(yīng)用如此廣泛,類型多樣,那么電磁流量計分類是如何分的,有多少種類型呢?接下來就從按不同的方式來說明一下,電磁流量計的種類:
電磁流量計通用型和特殊型儀表從不同角度如下分類:
(1)按勵磁電流方式劃分:直流勵磁、交流(工頻或其他頻率)勵磁、低頻矩形波勵磁,、雙頻矩形波勵磁,幾種勵磁方式的波形如下圖:
直流勵磁:用于測量液態(tài)金屬測量,如液態(tài)鈉、鋰、鉀等;
交流勵磁:避免了用直流勵磁時電極表面產(chǎn)生計劃現(xiàn)象,但是由于容易受到市電所引起的與流量信號同相位各種感應(yīng)噪聲的疊加,零點漂移等,現(xiàn)在已漸被低頻矩形波勵磁方式代替;
低頻矩形波勵磁:具有功耗小、零點穩(wěn)定、電極污染影響小等優(yōu)點,成為迄今主要勵磁方式;
雙頻勵磁:在低頻矩形波上疊加高頻矩形波,克服了低頻矩形波勵磁存在的漿液噪聲和流動噪聲,提高了儀表的穩(wěn)定性和響應(yīng)性。
(2)按輸出信號連線和勵磁(或電源)連線制式分類:四線制和二線制;
①四線制:傳統(tǒng)電磁流量計的輸出信號線和電源線,分別由2組各2根導(dǎo)線的四線制組成,是當(dāng)前的主要制式;
②二線制:輸出信號和電源共用導(dǎo)線,二線制儀表可在無市電供給的偏僻場所是喲昂,采用二線制可節(jié)省市電布線工程費用。二線制電磁流量計電源供給設(shè)計思路上又分為:零信號輸出電流(即4mA)供給、大于零信號輸出供給、電池(或太陽電池)供給。
(3)按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類:一體型、分體型(分離型)
①一體型:傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝在一起直接輸出直流電流(或頻率)標(biāo)準(zhǔn)信號,實際上成為電磁流量變送器。一體型縮短了二者之間信號線和激磁線的連接長度,并使之物外接,隱蔽在儀表內(nèi)部,從而減少信號衰減和空間電磁波噪聲侵入。同樣測量電路與分體型相比可測較低電導(dǎo)率的液體。取消了信號線和激磁線的布線,簡化電氣連接,儀表價格和安裝費用均相對便宜,較多采用于小管徑儀表。隨著二線制儀表的商品化發(fā)展,一體型儀表將會有較快發(fā)展。但如果由于管道布置限制,安裝在不易接近的場所,則維護不便。此外,轉(zhuǎn)換器電子部件裝于管道上,將受到流體溫度和管部震動的較大限制。
②分體型:傳感器和轉(zhuǎn)換器分開安裝,傳感器接入管道,轉(zhuǎn)換器在儀表室或易于接近的傳感器附近安裝,兩者相距數(shù)十米到數(shù)百米,通過信號電纜連接(采用雙層屏蔽),測量電導(dǎo)率較低液體而相距超過30m時,為防止電纜分布電容造成信號衰減,內(nèi)層屏蔽也有要求接上與芯線同電位低阻抗源的屏蔽驅(qū)動,分體型可遠(yuǎn)離現(xiàn)場惡劣環(huán)境,電子部件檢查、調(diào)整和參數(shù)設(shè)定比較方便。
(4)按流量傳感器與管道連接方式分類:法蘭式、夾裝式、衛(wèi)生型(卡箍式)和螺紋連接;
①法蘭式:法蘭連接是傳統(tǒng)的連接方式,傳感器兩端有連接法蘭,與管道法蘭間用螺栓固定之,可單向安裝。電磁流量計的大口徑傳感器都采用本連接方式。體積和重量都比夾裝連接方式大。DN15~600mm 電磁流量計的兩法蘭面間長度,標(biāo)準(zhǔn)化組織已制定標(biāo)準(zhǔn)(ISO 13359;1998)予以統(tǒng)一。
②夾裝式:法蘭夾裝連接時近年發(fā)展的連接方式,電磁流量計的傳感器本身無法蘭,以較長的螺栓夾持在管道兩法蘭之間接入管系。本方式傳感器體積小重量輕,對于不同壓力規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)管系法蘭孔距適應(yīng)性強;但只適用于較小管徑(200mm以下),承受液體工作壓力較低。
③衛(wèi)生卡箍式:卡箍式連接能夠?qū)崿F(xiàn)電磁流量計的快速拆卸和安裝,便于日常頻繁的清洗。螺紋連接:該類電磁流量計較多應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等工業(yè)和藥業(yè)配比注入等場所。
④螺紋連接:還有較多應(yīng)用于石油、地質(zhì)勘探等16~25MPa以上高壓注水或水泥漿液流量測量,螺紋形狀則為梯形。
(5)按流量傳感器電極與被測液體接觸分類:接觸型和非接觸型;
①接觸型電極:與液體接觸的電極是EMF的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),通常為一對電極,大口徑電磁流量計儀表業(yè)有用兩對電極。非滿管型EMF也有用3對電機或條形電極。
②非接觸型電極:大面積電極緊貼襯里(或絕緣測量管)外表面,以電容耦合方式檢拾流量信號,可測量比接觸型電極的電容檢測方式的電磁流量計簡稱電容式電磁流量計。前置放大器置于傳感器內(nèi)僅靠電極,激磁頻率比通常EMF高,為50/2Hz,也有超過100Hz者。本類儀表不會產(chǎn)生電極鈍化、氧化和觸媒作用等電極表面效應(yīng)噪聲,也機會不存在流動噪聲和漿液噪聲。襯里內(nèi)表面覆蓋油脂等非導(dǎo)電層或薄絕緣結(jié)構(gòu)層也不會影響測量;但覆蓋層若為導(dǎo)電膜則儀表將無指示。國外有些儀表制造廠稱這類儀表為無電極電磁流量計。
(6)按流量計傳感器結(jié)構(gòu)分類:管道型和插入型;
①管道式:管道型結(jié)構(gòu)即如傳統(tǒng)電磁流量計的結(jié)構(gòu),流量傳感器帶有測量管段連接到管道系統(tǒng)中。插入式電磁流量計:
②插入型:插入式流量傳感器實質(zhì)上是電磁流速傳感器,激磁線圈和電極組裝成桿狀,從待測管道上開孔中插入,測得的流速與轉(zhuǎn)換器預(yù)置的管道面積等系數(shù)相乘鹽酸求取流量。除單點的“點流速”外,還有側(cè)多點“徑流速”者。該類儀表適用于大型管道,因為是測量局部流速推算流體流量,測量精度要低于短管型,通常僅用于過程控制,不適宜應(yīng)用于貿(mào)易核算計量,但是價格相對便宜。
(7)按用途分類:通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防浸水型、潛水型等。
①防爆型:防爆型電磁流量計應(yīng)用于有易燃?xì)夥盏膱鏊?。由于大部分電磁流量計的幾次電流能量較大,通常設(shè)計成隔爆型、充砂型、澆封型和氣密型等。但是現(xiàn)在有些電磁流量計激磁功率大幅度降低,也有了本質(zhì)安全型即以前所稱安全火花型,流量傳感器部分和轉(zhuǎn)換部分有條件組成一體,全部裝在危險區(qū)域內(nèi)。
②衛(wèi)生型:乳酪、食品、醫(yī)藥、生物化學(xué)等工業(yè)要求定時通蒸汽滅菌,傳感器要便于拆卸清洗,與管道連接部分要求用快速裝卸的衛(wèi)生型規(guī)定的結(jié)構(gòu),與液體接觸的材質(zhì)應(yīng)是無毒無害的。衛(wèi)生型電磁流量計正是為了滿足上述要求而研發(fā)的。
③防浸水型:應(yīng)用于安裝在地面下的窨井,可承受短時間水侵沒,相當(dāng)于外殼防護等級IP67或NEMA6;還有相當(dāng)于防護等級IP68的電磁流量計產(chǎn)品,則可承受長期潛水。
④潛水型:用于測量明渠或非滿管暗渠自由水面自然流下的水路流量,如工業(yè)排水和下水等。傳感器裝在明渠截流擋板下部,長期浸在水下。用于大流量時刻安裝多臺與傳感器形狀相同的分流模型,以擴大流量。
實際的選型應(yīng)用中,電磁流量計各項性能選項,用戶可根據(jù)自己的需求進行組合,因此在日常的稱呼中,電磁流量計根據(jù)功能、應(yīng)用場合等等又有不同的稱呼,如現(xiàn)場顯示型電磁流量計、漿液型電磁流量計等等,因此如果您對電磁流量計不了解,可以通過咨詢工程師來幫您解決選型及使用等問題。