智能電磁流量計

智能電磁流量計測量原理

所有的智能電磁流量計都是利用法拉第的電磁感應定律:

Um=K×B×V×D

其中:

Um是測量到的流體流動面產(chǎn)生的感應電壓，這個電壓信號是在兩個電極上取到的。

K是傳感器的修正系數(shù)。

B是磁場強度，磁場方向上與流體流動方向垂直。

V是流體流動速度。

D是測量管內(nèi)徑。

智能電磁流量計測量原理

導電流體在磁場中作切割磁力線運動會產(chǎn)生電壓信號。磁場是由傳感器線圈通電產(chǎn)生的:通過測量管管壁傳至測量管內(nèi)。

流體介質(zhì)在磁場中運動產(chǎn)生的電信號正比于流體流速:并且可以在電極上檢測到。如圖1所示:磁場分為恒定電流磁場和交變電流磁場。

智能電磁流量計的特點

★高清晰度背景光:菜單具有簡體中文/繁休中文/英語/意大利語等多種語言顯示。

★同時具有瞬時和累計流量顯示。

★信號數(shù)字化處理技術，流量測量范圍度達1500:1.

★可編程低頻矩形方波勵磁。

★適用于各種導電介質(zhì):包括礦漿的復雜工況。

性能參數(shù)介紹

智能電磁流量計安裝指導

只要測量管內(nèi)的流速分布對稱:電磁流量計的測量結果在原理上與流速分布無關。

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

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

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

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

在高處安裝電磁流量計要避免管道內(nèi)可能積聚的氣泡.如圖6所示。

智能電磁流量計的選型指南

口徑選擇;

智能電磁流量計可以在寬范圍內(nèi)連續(xù)測量流量.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以減小壓力損失。為了限度的發(fā)揮電磁流量計的能力:考慮以下情況:

1)推薦的流速

低流速時信號S/N比低.而流速過高時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

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

3)容易粘附固體物的場合

在污泥或固液混相流體中使用時。會有沉淀和粘附發(fā)生，這時?？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。可以考慮將口徑尺寸降低一檔。

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

4)口徑和流速測量原理

確認滿度的流速是否產(chǎn)生在生產(chǎn)廠給定的范圍內(nèi)，由此來選取口徑。請參見口徑與流速(流量)的換算圖(見封底圖)。

襯里的選擇:

根據(jù)被測介質(zhì)的種類與溫度.來選定襯里的材質(zhì)。迭擇襯里的標準見表2

電極材質(zhì)的選擇;

電極材質(zhì)的迭擇應根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨耗性.由用戶選定.對一般介質(zhì):可查有關腐蝕手冊，迭定電極材質(zhì)；對混酸等成分介質(zhì):應做掛片試驗。參考表3如下:

智能電磁流量計法蘭的選擇

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

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)流動相關的電壓感應信號是非常微弱，因此，防止干擾就異常重要，其中最里要的一點就是要求接地良好，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)進口保護法蘭(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，電極表面往往有污垢附蓋，使儀表輸出發(fā)生擺動和漂移，嚴重時無法測量.此時.便要對電極進行清洗.本儀表采用機械清除法，用不銹鋼制成一把帶有細軸的刮刀.通過空心電極把刮刀引出.細軸和空心電極之間采用機械密封以防止介質(zhì)外流(見下圖),于是組成了機械刮除器.當打開表體電極外蓋.轉動細軸時.刮刀緊貼電平面轉動.刮除污垢.這種刮刀器可以手動，也可以用馬達驅動細軸自動刮除.本儀表采用手動法.帶刮刀電極的電磁口徑從DN80開始.電極采用316L不銹鋼。使刮刀式電磁流量計輸出精確的檢測信號。

電磁流量轉換器

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

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

☆采用16位單片微處理器.運算速度快，精度高；

☆全數(shù)字化處理.抗力強:測量可靠、精度高。流量測量范圍度可達1500: 1；

☆開關電源.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.操作簡單.易懂易學；

☆高清晰度背光LCD顯示；

☆具有雙向流量測量功能.能顯示正向流量、反向流量，內(nèi)部具有三個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磁電流:可與不同類型的電磁流量傳感器配套使用；

☆多功能智能轉換器，具有自檢與自診斷功能；

☆斷電時，EEPROM可保護設定參數(shù)和積算值；

☆具有分離型和一休型結構。

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

☆報警功能編程自定義輸出；

☆帶有輸入控制功能，可實現(xiàn)遠程對儀表的瞬時流量清零、累計流量置零、流量保持功能控制；

☆帶有傳感器及轉換器的檢查接口，可實現(xiàn)電磁流量計不拆卸惰況下.檢測傳感器和轉換器.☆通過選用電磁流量計測試箱來實現(xiàn)電磁流量計在線標定功能；

☆自帶輸出端口測試功能，可按量程的0%, 25%, 50%, 75%, 99%模擬輸出電流端口和數(shù)字輸出端口。

☆脈沖寬度及脈沖當量數(shù)值可由用戶設置。

技術數(shù)據(jù)：

正常工作條件

環(huán)境溫度：-25~+55℃

相對濕度：5%~90%

供電電源：220VAC/50Hz或DC24V

功率：小于20VA

準確度：±0.2%、±0.3%、±0.5%

重復性誤差：測量值得0.07%、0.1%、0.17%

電流輸出：電流輸出信號：全隔離4~20mA。

負載電阻：0~750Ω。

基本誤差：在上述測量基本誤差基礎上加±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)設定。帶光電隔離的晶休管集電極開路輸出。外接電源不大于30V.導通時集電極電流為250 mA.

脈沖輸出:正向和反向流量輸出，輸出脈沖上限可達每秒15000個脈沖。脈沖寬度為25ms.帶光電隔離的晶休管集電極開路輸出。外接電源不大于30V,導通時集電極電流為250mA.通過內(nèi)置上拉電阻.頻率輸出和脈沖輸出可使用內(nèi)部24V電源。導通時集電極電流為2.3mA.

顯示

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

報警輸出

兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報警輸出。外接電源不大于30V，導通時集電極電流為250mA?？蓤缶收蠣顟B(tài):空管報警、摸擬量超量程報警、勵磁報警、負向流量報警、電源故障報警、增益異常報警、上限報警、下限報警、累積流量溢出報警。

通訊方式

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

阻尼時間

2-100s.

隔離

模擬輸出、(頻率)脈沖輸出、報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?？梢詫崿F(xiàn)以下功能:

對儀表的累積流量置零(正、負、凈累積流量可單獨進行清零)

瞬時流量置零

流量保持(用于穩(wěn)定的過程控制方式)

鍵盤與顯示如圖所示