產地類別 | 國產 | 產品種類 | 電磁 |
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價格區間 | 面議 | 介質分類 | 液體 |
應用領域 | 環保,化工,石油,能源,包裝/造紙/印刷 |
產品簡介
詳細介紹
礦漿流量計選型由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器安裝在工業過程管道上,它的作用是將流進管道內的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號,并通過傳輸線將此信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方,它將傳感器送來的流量信號進行放大,并轉換成流量信號成正比的標準電信號輸出,以進行顯示,累積和調節控制。
(一)測量原理
根據法拉第電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切割磁力線時,在導體的兩端即產生感生電勢e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應強度B,導體在磁場內的長度L及導體的運動速度u成正比,如果B, L,u三者互相垂直,則
e=Blu (3-35)
與此相仿.在磁感應強度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內徑為D的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速u流動時,導電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極(圖3—17)則可以證明,只要管道內流速分布為軸對稱分布,兩電極之間也特產生感生電動勢:
e=BD (3-36)
式中,為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:
qv=πDUˉ= (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑D成線性關系,與磁場的磁感應強度B成反比,與其它物理參數無關.這就是電磁流量計的測量原理.
需要說明的是,要使式(3—37)嚴格成立,必須使測量條件滿足下列假定:
①磁場是均勻分布的恒定磁場;
②被測流體的流速軸對稱分布;
③被測液體是非磁性的;
④被測液體的電導率均勻且各向同性。
圖3-17電磁流量計原理簡圖
1-磁極;2-電極;3-管道
(二)勵磁方式
勵磁方式即產生磁場的方式.由前述可知,為使式(3—37)嚴格成立,必須滿足的條件就是要有一個均勻恒定的磁場.為此,就需要選擇一種合適的勵磁方式。目前,一般有三種勵碰方式,即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁.現分別予以介紹.
1.直流勵磁
直流勵磁方式用直流電產生磁場或采用磁鐵,它能產生一個恒定的均勻磁場.這種直流勵磁變送器的大優點是受交流電磁場干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現象的影響.但是,使用直流磁場易使通過測量管道的電解質液體被極化,即電解質在電場中被電解,產生正負離子.在電場力的作用下,負離子跑向正極,正離子跑向負極.如圖3—18所示.這樣,將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴重影響電磁流量計的正常工作.所以,直流勵磁一般只用于測量非電解質液體,如液態金屬等.
圖3-18直流勵磁方式
2.交流勵磁
目前,工業上使用的電磁流量計,大都采用工頻(50Hz)電源交流勵磁方式,即它的磁場是由正弦交變電流產生的,所以產生的磁場也是一個交變磁場.交變磁場變送器的主要優點是消除了電極表面的極化于擾.另外,由于磁場是交變的,所以輸出信號也是交變信號,放大和轉換低電平的交流信號要比直流信號容易得多.
如果交流磁場的磁感應強度為
B=Bm sint (3-38)
則電極上產生的感生電動勢為
e=Bm Dsint (3-39)
被測體積流量為
qv= D (3-40)
式中Bm――磁場磁感應強度的大值;
――勵磁電流的角頻率,=2f;
t――時間;
f――電源頻率.
由式(3-40)可知,當測量管內徑D不變,磁感應強度Bm為一定值時,兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比.這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理.
值得注意的是,用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題.例如正交干擾.同相干擾等,這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起.因此,如何正確區分流量信號與干擾信號,并如何有效地抑制和排除各種干擾信號,就成為交流勵磁電磁流量計研制的重要課題。
3.低頻方波勵磁
直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優缺點,為了充分發揮它們的優點,盡量避免它們的缺點,70年代以來,人們開始采用低頻方波勵磁方式.它的勵磁電流波形如圖3—19所示,其頻率通常為工頻的1/4-l/10.
圖3-19方波勵磁電流波形
從圖3-19可見,在半個周期內,磁場是恒穩的直流磁場,它具有直流勵磁的特點,受電磁干擾影響很小.從整個時間過程看,方波信號又是一個交變的信號,所以它能克服直流勵滋易產生的極化現象.因此,低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式,目前已在電磁流量計上廣泛的應用.概括一下,電磁流量計具有如下幾個優點:
①電磁流量計能避免交流磁場的正交電磁干擾;
②電磁流量計消除由分布電容引起的工頻干擾;
③電磁流量計抑制交流磁場在管壁和流體內部引起的電渦流;
④電磁流量計排除直流勵磁的極化現象.
電極的選擇
1、根據一體型和分離型電磁流量計的特點,選擇合適的類型。一體型電磁流量計安裝敷線方便,不宜在地面以下安裝,以防轉換器被水淹沒。分離型電磁流量計,精確度較高,轉換器與傳感器異地安裝,更適合現場環境比較差(如有害、有毒、易受水淹沒等場所)的場合,但安裝、敷線較嚴格,否則易引入干擾信號。
2、選擇合適的電極形式。對于不產生結晶、結疤、不沾污電極的介質,可用標準電極,否則用式清垢電極或有清洗連接裝置的電極。對于測污泥場合,還可選用可換式電極。
3、根據被測介質的腐蝕性選擇電極材料。
電極材料耐蝕及耐磨性能不銹鋼不銹鋼
用于工業用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質,適用于石油、化工、鋼鐵等工業部門及,市政、環保等領域。
哈氏合金B:對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、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的腐蝕,也耐氧化性鹽類如:Fe,”、、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
鈦:能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發煙硫酸)、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,則腐蝕大為降低
鉭:具有優良的耐蝕性和玻璃很相似。除了發煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學介質(包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。
鉑/鈦合金:幾乎能耐——切化學介質,但不適用于王水和銨鹽。
不銹鋼涂覆碳化鎢:用于無腐蝕性,強磨損性的介質。
4、根據被測介質的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇襯里材料。
鉭:具有優良的耐蝕性和玻璃很相似。除了發煙硫酸、堿外,幾乎能耐—切化學介質(包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。
鉑/鈦合金:幾乎能耐——切化學介質,但不適用于王水和銨鹽。
不銹鋼涂覆碳化鎢:用于無腐蝕性,強磨損性的介質。
襯里材料:主要性能:介質溫度70℃ :適用范圍100℃ 150℃ (需特殊訂貨)
聚四氟乙烯:是化學性能的一種塑料,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。高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。
聚全氟乙丙烯:同聚四氟乙烯,耐磨性、抗負壓能力高于聚四氟乙烯。同上介質溫度70℃ :適用范圍100℃ 150℃ (需特殊訂貨
聚氟合乙烯:適用溫度上限較聚四氟乙烯低,但成本也較低。80℃
聚氯丁橡膠:1、有*的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質的腐蝕,不耐氧化介質的腐蝕。80℃ 120℃ (需特殊訂貨)水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。聚氨酯橡膠1、耐磨性能*。2、耐腐蝕性能較差。80℃中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿。
量程范圍確認
一般工業用電磁流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,低流速應不小于0.2m/s,應不大于8m/s。若介質中含有固體顆粒,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消除電極上附著的粘滯物的作用,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=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內徑 V:流速(m/h)
電磁流量計的量程Q應大于預計的大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。
口徑mm | 流量范圍m3/h | 口徑mm | 流量范圍m3/h |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23~5722.65 |
φ20 | 0.11~11.3 | φ500 | 70.65~7065.00 |
φ25 | 0.18~17.66 | φ600 | 101.74~10173.6 |
φ40 | 0.45~45.22 | φ700 | 138.47~13847.4 |
φ50 | 0.71~70.65 | φ800 | 180.86~18086.4 |
φ65 | 1.19~119.4 | φ900 | 228.91~22890.6 |
φ80 | 1.81~180.86 | φ1000 | 406.94~40694.4 |
φ100 | 2.83~282.60 | φ1200 | 553.90~55389.6 |
φ150 | 6.36~635.85 | φ1600 | 723.46~72345.6 |
φ200 | 11.3~1130.4 | φ1800 | 915.62~91562.4 |
φ250 | 17.66~176.25. | φ2000 | 1130.4~113040.00 |
φ300 | 25.43~2543.40 | φ2200 | 1367.78~136778.4 |
φ350 | 34.62~3461.85 | φ2400 | 1627.78~162777.6 |
φ400 | 45.22~4521.6 | φ2600 | 1910.38~191037.6
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產品分類:
1.根據電磁流量計安裝方式分為:
管道式和插入式兩種結構。
管道式:一般適用于中小口徑管道流量的測量。
插入式:一般適用于較大口徑管道流量的測量。
2. 根據電磁流量計的傳感器和轉換器的裝配方式分為:
一體式和分體式兩種結構。
一體式:傳感器和轉換器直接裝配成一個整體,不可分離,常用于環境狀況較好人員便于到達的現場。
分體式:傳感器和轉換器通過一跟專業電纜連接裝配成的一個整體,傳感器安裝在現場,轉換器安裝在條件好的場所,便于觀測,記錄數據。常用于環境狀況較差的現場,如高溫,高濕,刺激性氣味,強風,地井等人員不便到達的地方。
產品特點:
1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;
2、測量管內*流動部件,無壓損,直管段要求較低;
3、系列公稱通徑DN15~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇;
4、轉換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩定、度高。流量范圍度可達1500:1;
5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型;
6、轉換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數設定方便,編程可靠;
7、流量計為雙向測量系統,內裝三個積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示.莊、反流量,并具有多種輸出:電流、脈沖、數字通訊、HART;
8、轉換器采用表面安裝技術(SMT),具有自檢和自診斷功能。
礦漿流量計選型使用和安裝要求:
①在智能電磁流量計的安裝過程中,傳感器接地環要可靠地接地,接地電阻要不大于lOΩ。
②智能電磁流量計的上游管道至少有5倍管徑長度的直管段,它的下游至少有3倍管徑長度的直管段。在條件允許的情況下,放寬流量計前置直管道長度在10倍管徑以上。
③對流量計上游管道中在前置距離外安裝閥門,特別是蝶閥或直角彎管等嚴重影響流態特性的場合,在流量計上游5~10倍管徑的直管內安裝整流器,以達到穩定水流流態,提高計量準確度的目的。
④智能電磁流量計要在使用環境的選擇中注意避免外部的電磁干擾,特別是避免工頻電磁場的干擾。
安裝示意圖:
安裝方面需要注意的事項:
1、流量計的上游至少要有5DN的直管段,下游至少要有至少3DN的直管段,為了方便安裝和拆卸,可在流量計出廠時加裝管道伸縮節;
2、流體的流動方向和流量計殼體上的箭頭標注方向一致;
3、管道內如有負壓,會損壞流量計的內部襯里材料,需要特別注意,防止產生負壓。例如液體溫度高于室溫,關閉傳感器上下游截止閥停止運行后,流體冷卻收縮會形成負壓,應在傳感器附近裝有負壓防止閥;
4、流量計應盡可能遠離泵,閥門等設備,避免其對測量的干擾;
5、流量計應盡可能遠離射頻,強磁場,強震動等干擾源;
6、若測量管道有震動,在流量計的兩邊應有固定的支座;
7、測量混合相流體時,選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時,避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時,要裝在反應充分完成段的下游;同時測量混合相流體時,混合點與流量計之間的距離少要有30DN的直管段;
8、為方便今后流量計的清洗和維護,應安裝旁通管道,并保證流量計前5DN后3DN的直管段;
9、安裝電磁流量計時,應注意均勻擰緊兩個法蘭,否則容易壓壞襯里材料,是用力矩扳手;
10、傳感器必須單獨接地,一般情況下接地電阻應在100歐以下,對于防爆產品和防雷擊要求的安裝情況,接地電阻應小于10歐。原則上,分體式流量計的接地應在傳感器一側,轉換器接地應在同一接地點;
11、分體式電磁流量計轉換器一般安裝在傳感器附近或者配電室,需要注意的是,傳感器與轉換器連接是,為了避免干擾信號,信號電纜必須單獨穿在接地保護金屬管內,不能把信號和電源電纜混穿在同一金屬管內。