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電磁流量計

發(fā)布時(shí)間:2024-06-12     瀏覽次數:
電磁流量計

一、電磁流量計概述:
     ZHLD電磁流量計的測量原理是依據法拉第電磁感應定律來(lái)實(shí)現對流體的體積流量進(jìn)行測量的,其主要由流量傳感器(測量管、電極、勵磁線(xiàn)圈、磁軛殼體)與流量轉換器兩部分組成。電磁流量計主要用于測量封閉管道中的介質(zhì)具有大于5μs/cm電導率以及滿(mǎn)管狀態(tài)下的導電液體或漿液的體積流量(包括對酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體的體積流量的測量),為適應于不同的工作環(huán)境與工作領(lǐng)域,電磁流量計按安裝要求分:管道式電磁流量計與插入式電磁流量計兩種;按照現場(chǎng)環(huán)境與顯示要求又分為:一體式電磁流量計與分體式電磁流量計兩種。由于電磁流量計具有測量精度高、可靠性好與使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)而被廣泛應用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理及水利建設等領(lǐng)域。
二、電磁流量計的工作原理:

       電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線(xiàn)圈由雙向方波脈沖勵磁時(shí),將在與測量管軸線(xiàn)垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)。此時(shí),如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線(xiàn)感應出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量密度B、測量管內徑d與平均流速V的乘積,電動(dòng)勢E(流量信號)由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,摸擬電流等信號,用于流量的控制和調節。


式中K,d為常數,由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數,則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應的信號電壓E與體積流量Q成線(xiàn)性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q。這就足電磁流量計的基本工作原理。
       由E=KBdV可知,被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數不會(huì )影響測量結果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對稱(chēng)流動(dòng)(如層流或紊流)就不會(huì )影響測量結果的。因此說(shuō)電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造廠(chǎng)和用戶(hù)來(lái)說(shuō),只要用普通的水實(shí)際標定后就可測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量,而不需作任何修正,這是電磁流量計的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn),是其他任何流量計所沒(méi)有的。測量管內無(wú)活動(dòng)及阻流部件,因此幾乎沒(méi)有壓力損失,并具有很高的可靠性。

三、電磁流量計產(chǎn)品特點(diǎn):
1、可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功率損耗低;
2、采用16位嵌入式微處理器,運算速度快,精度高;
3、全數字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高,流量測量范圍度可達150:1;
4、EMI開(kāi)關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMC性能好;
5、轉換器中英文切換菜單,全英文或者全漢字菜單操作,使用方便,操作簡(jiǎn)單,易學(xué)易懂;
6、高清晰度背光LCD顯示;
7、具有雙向流量測量、雙向總量累計功能,電流、頻率具備雙向輸出功能;
8、內部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累計量、反向累計量及差值積算量;
9、具有RS485RS232數字通訊信號輸出,可帶HART協(xié)議功能;
10、具有電導率測量功能,可判別傳感器是否空管;
11、轉換器具有恒流勵磁電流范圍大,可與不同公司、不同類(lèi)型的電磁流量傳感器配套使用;
12、具有自檢與自診斷功能;
13、采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高;
14、儀表內部設計有不掉電時(shí)鐘,可記錄16次掉電時(shí)間;
15、電磁流量計測量管內無(wú)阻流部件,壓力損失為零,不易堵塞;
16、電磁流量計儀表配置多種輸出信號功能,可與計算機。單元組合儀表配套,可完成打印、通訊和聯(lián)網(wǎng)要求;
17、電磁流量計雙排顯示瞬時(shí)流量與累積流量,并能顯示工作狀態(tài)、參數、計量單位等;
四、電磁流量計主要技術(shù)數據:
1、整機和傳感器技術(shù)數據

執行標準 JB/T9428-1999
公稱(chēng)通徑(DN) 6、8、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
最高流速 15m/s
精確度 DN10~DN600 示值的:±0.5%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s)
DN700~DN2600 示值的±0.5%(流速≥0.8m/s);±4mm/s(流速<0.8m/s)
流體導電率 ≥5μs/cm
公稱(chēng)壓力 4.0MPa 1.6MPa 1.0MPa 0.6MPa 6.3、10MPa
DN10~DN80 DN100~DN150 DN200~DN1000 DN1200~DN2000 特殊訂貨
環(huán)境溫度 傳感器 -25℃~+60℃
轉換器及一體式 -20℃~+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
最高流體溫度 一體式 70℃
分體式 聚氯丁橡膠襯里 65℃;
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
信號電極和接地電極材料 不銹鋼316L、哈氏合金C、哈氏合金B、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢
電極刮刀機構 DN300~DN2600
連接法蘭材料 碳鋼 不銹鋼
接地法蘭材料 不銹鋼1Cr18Ni9Ti
進(jìn)口保護法蘭材料 DN65~DN150 不銹鋼1Cr18Ni9Ti
DN200~DN1600 碳鋼+不銹鋼1Cr18Ni9Ti
外殼防護 DN6~DN2600分體式橡膠或聚氨酯襯里傳感器 IP65或IP68
其他傳感器、一體式流量計和分體式轉換器 IP65
間距(分體式) 轉換器距離傳感器一般不超過(guò)100m

2、轉換器技術(shù)數據

 
電源
交流 85~265V,45~400Hz
直流 11~40V
鋰電池  
 
 操作鍵和顯示
 
 按鍵式
4個(gè)薄膜按鍵可設定選擇全部參數,也可利用PC機(RS232)對轉換器設定編程;
3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示;
第1行顯示瞬時(shí)流量值;
第2行顯示累積流量單位;
第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。
內部積算器 正向總量、反向總量及差值總量。
 
 
 
 輸出信號


單向模擬輸出
全隔離,負載≤600D.(20mA時(shí));
上限:0~21mA可選,每檔1mA;
下限:0~21mA可選,每檔1mA;
正、反向流量輸出方式編程。
雙向模擬輸出 下限限制為0或4mA,其他同單向模擬輸出。


雙向脈沖輸出
兩路輸出分別對應正向和反向流量,頻率0~800Hz,上限1~800Hz可選,每檔1Hz;
方波或選定脈寬,選定脈寬上限2.5S,每檔1ms;
無(wú)源隔離晶體管開(kāi)關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V。


雙路報警輸出
可報警(編程)高/低流量、空管、故障狀態(tài)、正反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除,輸出極性可選;
帶隔離保護的晶體管開(kāi)關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離)
數字通訊 RS232,RS485,HART等

3、襯里選擇

襯里材料 主要性能 最高介質(zhì)溫度 適用范圍
一體式 分體式  
聚四氟乙烯(PTFE) 是化學(xué)性能最穩定的一種塑料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐三氟化氯、高溫三氟化氯、高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。用于正壓管道。 70℃ 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) 1、濃酸、堿等強腐蝕性介質(zhì)。 2、衛生類(lèi)介質(zhì)。
聚全氟乙丙烯(F46) 同F4,耐磨性、抗負壓能力高于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℃  
橡膠NE 1、有極好的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。2、耐一般弱腐蝕介質(zhì),不耐氯化介質(zhì)的腐蝕。用于正壓管道。 -20~65℃ 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。
聚氨酯橡膠PU 1、耐磨性能極強。2、耐腐蝕性能較差。 80℃ 中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿

4、進(jìn)口保護法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇

法蘭種類(lèi) 適用范圍
接地法蘭(或接地環(huán)) 適用于非導體管道,如塑料管道、有襯里的管道,但有接地電極的傳感器不需要,為降低成本和使用效果,國內電磁流量計廠(chǎng)家一般用增加一個(gè)接地電極代替接地環(huán)。
進(jìn)口保護法蘭 當介質(zhì)有強磨損性時(shí)選用。

5、電極選擇

電極材料 耐蝕及耐磨性能
不銹鋼(316L)0Cr18Ni12Mo2Ti 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(mén)及市政、環(huán)保等領(lǐng)域。
哈氏合金B 對沸點(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(lèi)如:Fc++、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
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。
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,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和150℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中不耐蝕。
鉑銥合金 幾乎能耐一切化學(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(wú)腐蝕性,強磨損性的介質(zhì)。
注: 由于介質(zhì)種類(lèi)繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶(hù)應根據實(shí)際情況自己做出選擇,必要時(shí)應做擬選材料的耐腐試驗,如掛片試驗。

五、ZHLD系列電磁流量計流量范圍的選型要求:
◆量程范圍確認
    一般工業(yè)用電磁流量計被測介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在保證流速在0.5m/s以上的情況下精度可達到0.5%(DN15~DN300,DN300以上通常1.0級),在特殊情況下,最低流速應不小于0.2m/s,最高應不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應小于3m/s,防止襯里和電極的過(guò)分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著(zhù)的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:
Q=π (D/2)²V×3600
Q:流量(m³/h) D:管道內徑(mm) V:流速(m/s)
電磁流量計的量程Q應大于預計的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿(mǎn)量程刻度的50%為宜。
◆ZHLD系列電磁流量計參考流量范圍(精度0.5級 1.0級)

口徑mm 流量范圍m³/h 口徑mm 流量范圍m³/h
φ6
0.1~1
φ350
2003000
φ10
0.16~2.5
φ400
2504000
φ15 0.4~6 φ500 4006000
φ20 0.612 φ600 60010000
φ25 1.016 φ700 80012000
φ32
1.6~25
φ800
100016000
φ40 2.540 φ900 120020000
φ50 4.060 φ1000 160025000
φ65 6.0120 φ1200 250030000
φ80 10160 φ1400 300050000
φ100 16250 φ1600 300060000
φ125
25~400
φ1800
500060000
φ150 40600 φ2000 6000100000
φ200 601000 φ2200 1367.78136778.4
φ250 1001600 φ2400 1627.78162777.6
φ300 1602500 φ2600 1910.38191037.6

六、ZHLD系列電磁流量計選型譜

型號 口徑 電磁流量計
ZHLD 6~2600
    代號 安裝形式  
Y 一體式
F 分體式
  代號 轉換顯示器形式
ZA 圓形(一體式)
ZB 方形(僅適用于分體式)
  代號 供電形式
AC (交流)220V AC 50Hz(90~245V AC 50Hz)
DC (直流)24V DC (20~36V DC)
LD 鋰電池供電(不帶信號輸出)
  代號 輸出信號(可多選)
  I 4~20mA
  F 頻率1KHz
  Rs 串行通訊(RS485)
  H HART協(xié)議
  C 控制輸出
     代號 防爆要求
 N 無(wú)防爆
 EX 防爆
  代號 介質(zhì)溫度
T1 ≤65℃
T2 ≤120℃
T3 ≤180℃(僅適用于分體式)
  代號 內襯材質(zhì)
NE 氯丁橡膠(≤65℃)
PVC 聚氯乙烯(≤70℃)
PU 聚氨酯 耐磨(≤80℃)
PTFE 聚四氟乙烯(≤180℃)
  代號 電極材質(zhì)
316L 不銹鋼
HC 哈氏合金C
Ti
Ta
Pt

七、選擇電磁流量計需要提供的現場(chǎng)技術(shù)參數及條件:
1、管道的尺寸及材質(zhì)
2、測量的介質(zhì)名稱(chēng)及物理特性
3、正常工作溫度、最高工作溫度
4、正常工作壓力、最高工作壓力
5、流體的正常流速、最高最低流速
6、儀表供電方式及信號輸出要求
7、現場(chǎng)工況環(huán)境是否需要隔爆
8、傳感器的防護等級要求
9、現場(chǎng)是否有可以滿(mǎn)足電磁流量計安裝的前后直管段位置
八、電磁流量計的安裝要求:

1、對外部環(huán)境的要求
a.流量計應避免安裝在溫度變化很大或受到設備高溫輻射的場(chǎng)所,若必須安裝時(shí)須有隔熱、通風(fēng)的措施。
b.流量計最好安裝在室內,若必須安裝于室外,應避免雨水淋澆,積水受淹及太陽(yáng)曝曬,須有防潮和防曬措施。
C.流量計應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、保養方便,在流量計周?chē)栌谐湓5陌惭b空間。
e.流量計安裝場(chǎng)所應避免有強磁場(chǎng)及強振動(dòng)源,如管道振動(dòng)大,在流量計兩邊應有固定管道的支座。
2、對直管段的要求
     為了改善渦流與流場(chǎng)畸變的影響,流量計安裝的前、后直管段長(cháng)度有一定要求,否則會(huì )影響測量精度(也可安裝整流器,盡量避免在靠近調節閥和半開(kāi)閥門(mén)之后安裝)。

3、對工藝管的要求
      流量計對安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測量精度。
a 、 上、下游工藝管的內徑與傳感器的內徑相同,并應滿(mǎn)足:0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:傳感器內徑,D:工藝管內徑)
b、工藝管與傳感器必須同心,同軸偏差應不大于0.05DN
4、旁通管的要求
       為了方便檢修流量計,最好為流量安裝旁通管,另外對重污染流體及流量計需清洗而流體不能停止的,必須安裝旁通管。
5、流量計在管線(xiàn)上的安裝要求
6、傳感器的接地
       為了使儀表可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾,傳感器應有良好的單獨接地線(xiàn),接地電阻<10Ω。在連接傳感器的管道內若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),傳感器兩側還應加裝接地環(huán)或內置接地電極。
a、在金屬管道上的接地方式:金屬管道內避沒(méi)有絕緣層,按下圖接地。
b、在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式:傳感器上的兩端面應加裝接地環(huán)或內置接地電極,使管內流動(dòng)的被測介質(zhì)與大地短接,具有零電位。否則電磁流量計無(wú)法正常工作。
7、電磁流量計安裝注意事項:
a.安裝尺寸一定要計算準確,否則容易泄露或安裝不上。
b.流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。
C.流量計的電極軸線(xiàn)必須近似水平,否則影響測量精度。
d.傳感器兩邊的法蘭必須保持平行否則容易泄露。
e.為了壁免在安裝后形成旋渦流動(dòng),應保證工藝配管、流量計同軸連接不能錯開(kāi)。
f.安裝流量計時(shí),嚴禁在緊靠流量計法蘭處電焊施工,以免燒傷流量計襯里。
g.對不同性質(zhì)的工藝管道,應采用相應的接地方式(見(jiàn)傳感器接地)
h.對于腐蝕性介質(zhì),最好應垂直安裝,被測介質(zhì)自下往上流動(dòng),這樣可以避免固體顆粒在流量計管中沉積,使襯里腐蝕均勻,延長(cháng)使用壽命。
i.對于測量管口徑大于200mm,為安裝方便,可采用伸縮頭安裝。

8、電磁流量計系列產(chǎn)品:分體式電磁流量計-插入式電磁流量計-隔爆型電磁流量計-(耐酸耐堿)防腐型電磁流量計
9、電磁流量計價(jià)格:1650元起(具體價(jià)格以公司報價(jià)為準)
10、電磁流量計質(zhì)保期:產(chǎn)品自出廠(chǎng)后12個(gè)月以上

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