智能電磁流量計(jì)測(cè)量原理

所有的智能電磁流量計(jì)都是利用法拉第的電磁感應(yīng)定律:

Um=K×B×V×D

其中:

Um是測(cè)量到的流體流動(dòng)面產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，這個(gè)電壓信號(hào)是在兩個(gè)電極上取到的。

K是傳感器的修正系數(shù)。

B是磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)方向上與流體流動(dòng)方向垂直。

V是流體流動(dòng)速度。

D是測(cè)量管內(nèi)徑。

智能電磁流量計(jì)測(cè)量原理

導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)。磁場(chǎng)是由傳感器線圈通電產(chǎn)生的:通過(guò)測(cè)量管管壁傳至測(cè)量管內(nèi)。

流體介質(zhì)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)正比于流體流速:并且可以在電極上檢測(cè)到。如圖1所示:磁場(chǎng)分為恒定電流磁場(chǎng)和交變電流磁場(chǎng)。

智能電磁流量計(jì)的特點(diǎn)

★高清晰度背景光:菜單具有簡(jiǎn)體中文/繁休中文/英語(yǔ)/意大利語(yǔ)等多種語(yǔ)言顯示。

★同時(shí)具有瞬時(shí)和累計(jì)流量顯示。

★信號(hào)數(shù)字化處理技術(shù)，流量測(cè)量范圍度達(dá)1500:1.

★可編程低頻矩形方波勵(lì)磁。

★適用于各種導(dǎo)電介質(zhì):包括礦漿的復(fù)雜工況。

性能參數(shù)介紹

智能電磁流量計(jì)安裝指導(dǎo)

只要測(cè)量管內(nèi)的流速分布對(duì)稱(chēng):電磁流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果在原理上與流速分布無(wú)關(guān)。

可以水平或垂直安裝電磁流量計(jì):但是要確保水平安裝時(shí).電極的表面沒(méi)有沉積物:如圖2所示。

如果在智能電磁流量計(jì)的上游有彎頭、流量調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)的球閥:則需安裝整流器或保證一定長(zhǎng)度的直管段來(lái)改善流體的流場(chǎng)分布。上、下游直管段長(zhǎng)度要求如圖3所示。

電磁流量傳感器必須安裝在流休充滿(mǎn)管道的管路中.如果管道不是滿(mǎn)管.則智能電磁流量計(jì)必須安裝在有虹吸現(xiàn)象的管路中，如圖4所示。

電磁流量計(jì)不能被安裝在末端排空的管道上.當(dāng)安裝在管道下游時(shí):要確保管道內(nèi)介質(zhì)是滿(mǎn)管流動(dòng):如圖5所示。

在高處安裝電磁流量計(jì)要避免管道內(nèi)可能積聚的氣泡.如圖6所示。

智能電磁流量計(jì)的選型指南

口徑選擇;

智能電磁流量計(jì)可以在寬范圍內(nèi)連續(xù)測(cè)量流量.而且流速范圍一般可以在0.5m/s-1Om/s內(nèi)自由變更。通常選擇與管路口怪相同的流量計(jì)以減小壓力損失。為了zui大限度的發(fā)揮電磁流量計(jì)的能力:考慮以下情況:

1)推薦的流速

低流速時(shí)信號(hào)S/N比低.而流速過(guò)高時(shí)則管道的壓損增大從而能耗增大，所以，希望流速為1m/s-5m/s左右。

2)有磨耗性介質(zhì)的流速

當(dāng)流休中混有磨耗襯里和電極的顆粒物時(shí):一般通過(guò)降低流速(2m/s以下)來(lái)延長(zhǎng)傳感器襯里的使用壽命.在使用擴(kuò)大管以降低流速時(shí).為了減少測(cè)量誤差:需要在電磁流量計(jì)傳感器的上游和下游安裝充分長(zhǎng)的直管段。

3)容易粘附固體物的場(chǎng)合

在污泥或固液混相流體中使用時(shí)。會(huì)有沉淀和粘附發(fā)生，這時(shí)?？梢约哟罅魉俚姆椒?3m/s以上)，以減小粘附:如果壓損允許的話(huà)?？梢钥紤]將口徑尺寸降低一檔。

用于流動(dòng)噪聲大的低電導(dǎo)率流休(純水等)。由于流動(dòng)噪聲隨流速增大而增大。所以降低流速就使測(cè)量變得容易。

4)口徑和流速測(cè)量原理

確認(rèn)zui大滿(mǎn)度的流速是否產(chǎn)生在生產(chǎn)廠給定的范圍內(nèi)，由此來(lái)選取口徑。請(qǐng)參見(jiàn)口徑與流速(流量)的換算圖(見(jiàn)封底圖)。

襯里的選擇:

根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的種類(lèi)與溫度.來(lái)選定襯里的材質(zhì)。迭擇襯里的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2

電極材質(zhì)的選擇;

電極材質(zhì)的迭擇應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨耗性.由用戶(hù)選定.對(duì)一般介質(zhì):可查有關(guān)腐蝕手冊(cè)，迭定電極材質(zhì)；對(duì)混酸等成分介質(zhì):應(yīng)做掛片試驗(yàn)。參考表3如下:

智能電磁流量計(jì)法蘭的選擇

除特殊情況外.一般應(yīng)選公制法蘭.與傳感器配對(duì)的法蘭也按公制制造。用戶(hù)在選配套法蘭時(shí):需將工藝管道規(guī)格注在訂貨合同內(nèi)。法蘭連接尺寸應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn):

連接法蘭及安裝尺寸如圖7和表4、表5、表6所示。

表4 GB9119-2000

表5 GB9115.1-2000

表6 GB9119-2000

傳感器的接地

傳感器中,由于與介質(zhì)流動(dòng)相關(guān)的電壓感應(yīng)信號(hào)是非常微弱，因此，防止干擾就異常重要，其中zui里要的一點(diǎn)就是要求接地良好，這不僅要求儀表要接地，而且也包括管內(nèi)介質(zhì)要良好接地。

1.接地環(huán)形式

1)接地法蘭

材料：1Cr18Ni9Ti

厚度：3mm

2)進(jìn)口保護(hù)法蘭(DN65~DN1600軟橡膠、聚氨酯襯里可選)

材料1Cr18Ni9Ti

厚度:3mm

2.接地方式

刮刀電極的選擇

在測(cè)量容易發(fā)生污垢和產(chǎn)生附著物的流體，如漿液，污水等介質(zhì)時(shí)，電極表面往往有污垢附蓋，使儀表輸出發(fā)生擺動(dòng)和漂移，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法測(cè)量.此時(shí).便要對(duì)電極進(jìn)行清洗.本儀表采用機(jī)械清除法，用不銹鋼制成一把帶有細(xì)軸的刮刀.通過(guò)空心電極把刮刀引出.細(xì)軸和空心電極之間采用機(jī)械密封以防止介質(zhì)外流(見(jiàn)下圖),于是組成了機(jī)械刮除器.當(dāng)打開(kāi)表體電極外蓋.轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)軸時(shí).刮刀緊貼電*平面轉(zhuǎn)動(dòng).刮除污垢.這種刮刀器可以手動(dòng)，也可以用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)細(xì)軸自動(dòng)刮除.本儀表采用手動(dòng)法.帶刮刀電極的電磁口徑從DN80開(kāi)始.電極采用316L不銹鋼。使刮刀式電磁流量計(jì)輸出精確的檢測(cè)信號(hào)。

電磁流量轉(zhuǎn)換器

電磁流量轉(zhuǎn)換器采用微處理器技術(shù),多種語(yǔ)言顯示測(cè)量參數(shù)。它可以采取一休型和分離型兩種安裝形式其特點(diǎn)：

☆可編程頻率低頻矩形方波勵(lì)磁，提高了流量測(cè)量的穩(wěn)定性.功率消耗低；

☆采用16位單片微處理器.運(yùn)算速度快，精度高；

☆全數(shù)字化處理.抗干擾能力強(qiáng):測(cè)量可靠、精度高。流量測(cè)量范圍度可達(dá)1500: 1；

☆開(kāi)關(guān)電源.適用電源電壓變化范圍大.抗EMC性能好；

☆中、英、意菜單操作.使用方便.操作簡(jiǎn)單.易懂易學(xué)；

☆高清晰度背光LCD顯示；

☆具有雙向流量測(cè)量功能.能顯示正向流量、反向流量，內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正☆向累積量、反向累積量及差值積算量；

☆向傳感器提供恒流勵(lì)磁電流:可與不同類(lèi)型的電磁流量傳感器配套使用；

☆多功能智能轉(zhuǎn)換器，具有自檢與自診斷功能；

☆斷電時(shí)，EEPROM可保護(hù)設(shè)定參數(shù)和積算值；

☆具有分離型和一休型結(jié)構(gòu)。

☆具有RS485, Mod-bus, HART，Profibus-DP等多種通訊方式；

☆報(bào)警功能編程自定義輸出；

☆帶有輸入控制功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)儀表的瞬時(shí)流量清零、累計(jì)流量置零、流量保持功能控制；

☆帶有傳感器及轉(zhuǎn)換器的檢查接口，可實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)不拆卸惰況下.檢測(cè)傳感器和轉(zhuǎn)換器.☆通過(guò)選用電磁流量計(jì)測(cè)試箱來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)在線標(biāo)定功能；

☆自帶輸出端口測(cè)試功能，可按量程的0%, 25%, 50%, 75%, 模擬輸出電流端口和數(shù)字輸出端口。

☆脈沖寬度及脈沖當(dāng)量數(shù)值可由用戶(hù)設(shè)置。

技術(shù)數(shù)據(jù)：

正常工作條件

環(huán)境溫度：-25~+55℃

相對(duì)濕度：5%~90%

供電電源：220VAC/50Hz或DC24V

功率：小于20VA

準(zhǔn)確度：±0.2%、±0.3%、±0.5%

重復(fù)性誤差：測(cè)量值得0.07%、0.1%、0.17%

電流輸出：電流輸出信號(hào)：全隔離4~20mA。

負(fù)載電阻：0~750Ω。

基本誤差：在上述測(cè)量基本誤差基礎(chǔ)上加±10μA。

頻率與脈沖輸出

頻率輸出:正向和反向流量輸出.輸出頻率上限可在1-5000Hz內(nèi)設(shè)定。帶光電隔離的晶休管集電極開(kāi)路輸出。外接電源不大于30V.導(dǎo)通時(shí)集電極zui大電流為250 mA.

脈沖輸出:正向和反向流量輸出，輸出脈沖上限可達(dá)每秒15000個(gè)脈沖。脈沖寬度zui大為25ms.帶光電隔離的晶休管集電極開(kāi)路輸出。外接電源不大于30V,導(dǎo)通時(shí)集電極zui大電流為250mA.通過(guò)內(nèi)置上拉電阻.頻率輸出和脈沖輸出可使用內(nèi)部24V電源。導(dǎo)通時(shí)集電極zui大電流為2.3mA.

顯示

簡(jiǎn)休中文/繁休中文/英文/意大利文顯示，流量(瞬時(shí)流量)5位，總量(累積流量)10位。

報(bào)警輸出

兩路帶光電隔離的晶體管集電極開(kāi)路報(bào)警輸出。外接電源不大于30V，導(dǎo)通時(shí)集電極zui大電流為250mA?？蓤?bào)警故障狀態(tài):空管報(bào)警、摸擬量超量程報(bào)警、勵(lì)磁報(bào)警、負(fù)向流量報(bào)警、電源故障報(bào)警、增益異常報(bào)警、上限報(bào)警、下限報(bào)警、累積流量溢出報(bào)警。

通訊方式

RS485串行通訊輸出.具有防雷擊保護(hù)。還可根據(jù)用戶(hù)的要求提供Mod-bus通訊、HART通訊、Profibus-DP通訊。

阻尼時(shí)間

2-100s.

隔離

模擬輸出、(頻率)脈沖輸出、報(bào)警輸出與大地之間絕緣電壓不低于500V.

輸入控制

帶輸入控制功能儀表?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能:

對(duì)儀表的累積流量置零(正、負(fù)、凈累積流量可單獨(dú)進(jìn)行清零)

瞬時(shí)流量置零

流量保持(用于穩(wěn)定的過(guò)程控制方式)

鍵盤(pán)與顯示如圖所示