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技術(shù)文章

污水電磁流量計(jì)選型原則

點(diǎn)擊次數(shù):1624 發(fā)布時(shí)間:2017-1-23

污水電磁流量計(jì)經(jīng)過多年的發(fā)展,性能不斷的完善,功能也逐步的強(qiáng)大。電磁流量計(jì)具有壓力損失極小,對介質(zhì)的密度、粘度、溫度、壓力等參數(shù)沒有要求,而且對直管段的要求也很低。

污水電磁流量計(jì)選型需要哪些參數(shù)?
1、介質(zhì)的電導(dǎo)率
介質(zhì)的電導(dǎo)率不能低于規(guī)定的下限值,如果低于下限值就會產(chǎn)生測量誤差,導(dǎo)致不能正常使用,超過上限值即使變化也可以測量,示值誤差變化不大。
2、電極材料
在測量使用過程中想要達(dá)到良好的測量效果,更長時(shí)間的使用壽命,就必須根據(jù)被測流體是否具有腐蝕性來選擇電極的材料。
 3、量程口徑
電磁流量計(jì)的口徑不一定要與管徑相同,必須根據(jù)實(shí)際流量而定,依據(jù)計(jì)算公式選定流量計(jì)的口徑。對于工業(yè)輸送水等液體,一般管道流速1.5~3m/s,電磁流量計(jì)用在這樣的管道上,流量計(jì)口徑與管徑相同即可。
4、含有混合物
混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作,但測得的是含氣泡體積的混合體積流量,氣體含量增加到形成彈(塊)狀流,電極可能被氣體蓋住使電路瞬時(shí)斷開,出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常工作。
5、介質(zhì)有沉淀
液體易在電磁流量計(jì)管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí),若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì),信號電勢將被短路而不能工作,若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染,如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。

 

電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。

電磁流量計(jì)產(chǎn)品圖電磁流量計(jì)產(chǎn)品圖

磁路系統(tǒng):其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用*磁鐵來實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,負(fù)電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí),*磁鐵相應(yīng)也很大,笨重且不經(jīng)濟(jì),所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場,且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。

測量導(dǎo)管:其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路,測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。

電極:其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,且被要求與襯里齊平,以便流體通過時(shí)不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。

外殼:應(yīng)用鐵磁材料制成,是分配制度勵磁線圈的外罩,并隔離外磁場的干擾。

襯里:在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體,其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性,防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

轉(zhuǎn)換器:由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱,受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號。

 

特點(diǎn)

1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;

2、測量管內(nèi)*流動部件,無壓損,直管段要求較低。對漿液測量有*的適應(yīng)性;

3、合理選擇傳感器襯里和電極材料,即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性;

4、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、度高。流量范圍度可達(dá)150:1;

5、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型;

6、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數(shù)設(shè)定方便,編程可靠;

7、流量計(jì)為雙向測量系統(tǒng),內(nèi)裝三個積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示正、反流量,并具有多種輸出:電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART;

8、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT),具有自檢和自診斷功能;

9、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,因此測量精度高。

10、測量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內(nèi)無可動部件,因此傳感器壽命極長。

11、由于感應(yīng)電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長度為5倍的管道直徑。

12、轉(zhuǎn)換器采用先進(jìn)的單片機(jī)(MCU)和表面貼裝技術(shù)(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點(diǎn)穩(wěn)定,參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD,顯示累積流量,瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。

13、雙向測量系統(tǒng),可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和材料,確保產(chǎn)品的性能在長時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。

 

分類

按照外加磁場類型的不同,電磁流量計(jì)主要有直流式和感應(yīng)式兩種。直流式電磁流旱計(jì)(圖2)的外加恒下磁場B垂直于管軸,CD處裝有兩個電極,用來測量流體橫越磁場時(shí)所感生的電動勢U。流量Q可用下式求出:

式中A為管道橫截面積;d為管道直徑;k為修正系數(shù),用來修正導(dǎo)出公式時(shí)未計(jì)及的因素(如流量計(jì)管道內(nèi)的流速事實(shí)上并不均勻)的影響。在常的流量計(jì)中,k約為0.8,但對于特定尺寸、用于特定工況的電磁流量計(jì),則要用容積法(一定時(shí)間內(nèi)流過的容積)標(biāo)定k值。磁場可由*磁鐵產(chǎn)生,磁鐵材料一般是鋁-鎳-鈷合金。流量大時(shí),因管徑較大,故采用無鐵芯激磁繞組,通以它常直流電流來產(chǎn)生一個近似均勻的磁場。

感應(yīng)式電磁流量計(jì) 在被測流體溫度過高或?qū)﹄姌O有強(qiáng)烈腐蝕作用等情況下,可采用感應(yīng)式電磁流量計(jì)(圖2)。A、B為匝數(shù)相等的兩個交流激磁繞組(圖中畫的是截面),繞組之間是串聯(lián)的,但各自的電流方向相反。當(dāng)流體靜止時(shí),通過感應(yīng)線圈C的合成磁通為零,故線圈中沒有感生的交變電動勢。流體流動時(shí)感應(yīng)線圈中就產(chǎn)生交變電動勢,其大小與流速成正比。基于這一原理,還有很多改型方案。例如用一個激磁繞組,而在它的對稱的兩側(cè)各安置一方向相反的感應(yīng)線圈并串聯(lián)起來(圖3)流體流動時(shí),磁力線向流動方向移動,使兩邊感應(yīng)線圈中的大吃一驚生電動勢不為零,由此可間接表示出流量的大小。

電磁流量計(jì)的管道內(nèi)沒有其他部件,所以除用于測量導(dǎo)電流體的流量外,還可用于測量各種粘度的不導(dǎo)電液體(其中加入易電離物質(zhì))的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常使用電磁流量計(jì)。

圖2 直流式電磁流量計(jì)圖2 直流式電磁流量計(jì)

圖3 感應(yīng)式電磁流量計(jì)圖3 感應(yīng)式電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)就顯示方式分為:分體型電磁流量計(jì),一體型電磁流量計(jì)。系列公稱通徑DN15~DN3000。

分體型電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵磁,同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場總線,屬國內(nèi)*,技術(shù)達(dá)到國內(nèi)水平。

分體型電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場顯示的同時(shí),還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。

分體型電磁流量計(jì)除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。

一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,用來測量導(dǎo)電流體的體積流量。由于*的特點(diǎn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。

1.電磁流量計(jì)沒有可動部件,也沒有阻流件,不會引起壓力損失,同時(shí)也不會引起磨損,阻塞等問題。

2.電磁流量計(jì)是一體積流量測量儀表,在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率(在一定范圍內(nèi))的影響。

3.電磁流量計(jì)的量程范圍寬,可達(dá)1:100。此外,電磁流量計(jì)只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與軸對稱的流動狀態(tài)(層流或紊流)無關(guān)。

4.電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測量瞬時(shí)脈動流量,而且線性好,因此可以將測量信號直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠(yuǎn)距離傳送。

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