造紙水處理計(jì)量表
一,、儀表概述:
造紙水處理計(jì)量表由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成,傳感器安裝在測量管道上,,轉(zhuǎn)換器被安裝在離傳感器30米內(nèi)或100米內(nèi)的場合,,兩者間由屏蔽電纜連接。流量計(jì)傳感器主要組成部分是:測量管,、電極,、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體,。主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量,。
二、測量原理:
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出,,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:E=KBVD式中:
E-感應(yīng)電勢,;
K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù),;
B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;
V-導(dǎo)電液體平均流速,;
D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,,傳送到轉(zhuǎn)換器,,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)字處理后,,用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量,。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,,并設(shè)有RS-485等通訊接口,,并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三,、性能特點(diǎn):
1,、流量的測量不受流體的密度、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,。
2,、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。
3,、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,。
4、傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測液體接觸,,只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料,,即可耐腐蝕和耐磨損。
5,、LD轉(zhuǎn)換器采用*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、瞬時流量,、流速,、流量百分比等。
6,、測量系統(tǒng),,可測正向流量、反向流量,。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,,確保產(chǎn)品的性能在長時間內(nèi)保持穩(wěn)定。
7,、適用測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量,如潔凈水,、污水、各種酸堿鹽溶液,、泥漿,、礦漿,、紙漿以及食品方面的液體等。
四,、流量計(jì)結(jié)構(gòu)形式:
1,、傳感器:
傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電極,、勵磁線圈,、鐵芯、磁軛和殼體組成,。
a,、測量導(dǎo)管:由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成,,為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體,。
b、測量電極:安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁,,與軸流方向垂直,,使測量液體產(chǎn)生信號的一對電極。
c,、勵磁線圈:在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈,。
d、鐵芯和磁軛:將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體,,并構(gòu)成磁回路,。
e、殼 體:儀表外包裝,。
2,、轉(zhuǎn)換器:即為智能二次表,其將流量信號放大處理,單片機(jī)運(yùn)算后,,可顯示流量,、累計(jì)量,并能輸出脈沖,、模擬電流等信號,用于流體流量的計(jì)量或控制,。
3,、產(chǎn)品組裝形式:其分為一體型和分體型兩種形式。
a,、一體型:傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝,。
b、分體型:傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝,,通過連接電纜形成流量計(jì)量系統(tǒng),。
c,、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求,傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇,。
五,、技術(shù)指標(biāo):
1、儀表精度:管道式0.5級,、1.0級,;插入式2.5級。
2,、測量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體,。
3、流速范圍:0.2~8m/s,。
4,、工作壓力:1.6MPa。
5,、環(huán)境溫度:-40℃~+50℃,。
6、介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃,;橡膠材質(zhì)襯里≤65℃,。
7、防爆標(biāo)志:ExmibdⅡBT4,。
8,、防爆證號:GYB01349。
9,、外磁干擾:≤400A/m,。
10、外殼防護(hù):一體化型: IP65,。
分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,,*于橡膠襯里)轉(zhuǎn)換器IP65。
11,、輸出信號:4~20mA.DC,,負(fù)載電阻0~750Ω。
12,、通訊輸出:RS485或CAN總線,。
13、電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,,φ10電纜孔,。
14、電源電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC,。
15,、zui大功耗:≤10VA。
六,、主要優(yōu)缺點(diǎn):
1,、傳感器結(jié)構(gòu)簡單,測量管內(nèi)沒有可動部件,,也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件,。所以當(dāng)流體通過流量計(jì)時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計(jì)中運(yùn)行能耗zui低的流量儀表之一,。
2,、可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量,。這是由于儀表測量管內(nèi)部*流動部件,,與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極,其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇,。例如,,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測量各種酸,、堿,、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,,就特別適合于測量帶有固體顆粒的,、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體,。
3,、是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,,它不受被測介質(zhì)的溫度,、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響,。因此,,電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后,就可心用來測量其它導(dǎo)電性液體的流量,。
4,、輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(tài)(層流或湍流)無關(guān),。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬,,其測量范圍度可達(dá)100:1,,有的甚至達(dá)1000:1的可運(yùn)行流量范圍,。
5,、無機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,,可以測量瞬時脈動流量,,也可測量正反兩個方向的流量。
6,、口徑范圍極寬,,從幾個毫米一直到幾米,而且國內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備,,為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
目前仍然存在的主要不足如下:
1、不能用來測量氣體,、蒸汽以及含有大量氣體的液體,。
2、不能用來測量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì),,如對石油制品或有機(jī)溶劑等介質(zhì),,目前電磁流量計(jì)還無能為力。
3,、普通工業(yè)用電磁流量計(jì)由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制,,不能用于測量高溫介質(zhì);如未經(jīng)特殊處理,,也不能用于低溫介質(zhì)的測量,,以防止測量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。
4,、電磁流量計(jì)易受外界電磁干擾的影響,。
七、安裝環(huán)境的選擇:
為了使變送器工作穩(wěn)定,,在選擇安裝環(huán)境時應(yīng)注意以下幾方面的要求:
1,、盡量避免鐵磁性物體及具體強(qiáng)電磁場的設(shè)備(如大電機(jī)、大變壓器的等),,以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息,。
2、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,,不宜在潮濕,,易積水的地方安裝。
3,、應(yīng)盡量避免日曬雨淋,,避免環(huán)境溫度高于45℃及相對濕度大于95.9%。
4、選擇便于維修,,活動方便的地方,。
5、流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端,,決不能在抽吸側(cè)安裝,;閥么應(yīng)安裝在流量計(jì)下游側(cè)。
八,、對直管段安裝要求:
傳感器對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定的要求,,否則會影響測量精度。
1,、若傳感器安裝點(diǎn)的上游有漸縮管,,傳感器上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段,。
2,、若傳感器安裝點(diǎn)的上游有漸擴(kuò)管,傳感器上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段,,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段,。
3、若傳感器安裝點(diǎn)的上游有90°彎頭或下形接頭,,傳感器上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段,,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
4,、若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個90°彎頭,,傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段,。
5,、若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個90°彎頭,傳感器上游應(yīng)有不小于40D的等徑直管段,,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段,。
6、流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在傳感器的下游5D以外,,若必須安裝在傳感器的上游,,傳感器上游應(yīng)有不小于50D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段,。
特別注意
1,、傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,,對傳感器的使用壽命影響*,,非常容易對傳感器造成*性損壞,。
2、傳感器盡量避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器,,這樣時間一長,,由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已安裝時,,必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
九,、安裝注意事項(xiàng):
1,、傳感器應(yīng)垂直安裝,并且流體自下而上流動,,以滿足固,、液兩項(xiàng)處于混合的狀態(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物(泥沙,、小石子顆粒等)容易發(fā)生沉淀的情況,。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動,會造成流量計(jì)輸出的來回擺動,;掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計(jì)的輸出不穩(wěn)定,。在流量計(jì)上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測量管內(nèi)。
2,、防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,。當(dāng)同時關(guān)閉流量計(jì)上、下游的閥門,,若流體的溫度高于氣溫.冷卻后收縮,,使管內(nèi)壓力有形成負(fù)壓的危險。負(fù)壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離,,引起電極泄漏,。
3、在流量計(jì)附近加負(fù)壓防止閥,,打開閥門接通大氣壓,,以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。流量計(jì)下游接有垂直管道時,,若用流量傳感器上游閥門來關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量,,傳感器測量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓,,需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量,。
4、適當(dāng)?shù)木S護(hù)空間,,大口徑流量計(jì)往往安裝在儀表井內(nèi),,為了管道安裝,、接線、檢查和維護(hù)的方便,,需要留有適當(dāng)?shù)目臻g,。為了觀測、接線和維護(hù)的方便,,儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度,,以便于清洗、安裝,。
十,、故障排除:
在運(yùn)行中會由于各種故障的發(fā)生會造成測量不準(zhǔn)的現(xiàn)象,一般在運(yùn)行中電磁流量計(jì)產(chǎn)生的故障大概可分為兩類,。一類為流量計(jì)本身故障,,元器件損壞引發(fā)的故障;一類為外界條件的改變引起的故障,,例如輸出不穩(wěn)定,、流動無數(shù)次、誤差過大等,。下面介紹幾種簡單的故障排除辦法:
a,、輸出不穩(wěn)定:1.流場不穩(wěn);2.通過傳感器的液體中含有氣體,、大固體塊,;3.電氣連接虛接;4.接地不良,;5.電極滲漏 解決方法:1.改造管道,、或增加安裝假傳感器;2.正?,F(xiàn)象,;3.檢查接線,接好線,;4.接好地線,;5.修理傳感器。
b,、液體流動無輸出:1.與轉(zhuǎn)換器之間的信號傳輸電纜兩芯線接反,;2.電源未接或接觸不良;3.傳感器儀表管道,、外殼,、端面有滲漏。解決辦法:1.倒線頭,;2.接好電源,、保持接觸良好,;3.修理傳感器。
c,、液體不流動有輸出:1.與轉(zhuǎn)換器之間信號傳輸電纜連接有斷路,;2.信號電纜到電極連接斷路;3.電極表面沾污或沉積絕緣層,;4.接地不良或斷路,。 解決方法:1.接好電纜線;2.打開傳感器,、重新接上,;3.擦洗電極表面;4.接好地線,。
d、誤差過大:1.零點(diǎn)過高,;2.未*充滿液體,;3.供電電源畸變過大;4.接地不良,。 解決方法:1.重新調(diào)整零點(diǎn),;2.改善管道條件,傳感器始終充滿液體,;3.改善供電電源條件,,符合正常工作條件;4.接好地線,。
十一,、整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù):
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB/T 9248—1999 | ||||
公稱通徑 | 15、20,、25,、32、40,、50,、65、80,、100,、125、150,、200,、250、300,、350,、400,、450、500,、600,、700、800,、900,、1000、1200,、1400,、1600、1800,、2000,、2200、2400,、2600,、2800、3000 | ||||
zui高流速 | 15m/s | ||||
精確度 | DNl5~DN600 | 示值的:±0.3%(流速≥1m/s),;±3mm/s(流速<1m/s) | |||
DN700—DN3000 | 示值的±0.5%(流速≥0.8m/S),;±4mm/s(流速<0.8m/S) | ||||
流體電導(dǎo)率 | ≥5uS/cm | ||||
公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa |
DNl5~DN150 | DNl5~DN600 | DN200~DN1000 | DN700~DN3000 | 特殊訂貨 | |
環(huán)境溫度 | 傳感器 | —25℃—十60℃ | |||
轉(zhuǎn)換器及一體型 | —10℃—十60℃ | ||||
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 | ||||
zui高流體溫度 | —體型 | 70℃ | |||
分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃,;120℃(訂貨時注明) | |||
聚氨酯襯里 | 80℃ | ||||
聚四氟乙烯襯里 | 100℃;150℃(訂貨時注明) | ||||
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0Crl8Nil2M02Ti,、哈氏合金C,、哈氏合金B(yǎng)、鈦,、鉭,、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 | ||||
電極機(jī)構(gòu) | DN300—DN3000 | ||||
連接法蘭材料 | 碳鋼 | ||||
接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
進(jìn)口保護(hù)法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | |||
DN200~DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti | ||||
外殼防護(hù) | DNl5~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 | |||
其他傳感器,、——體型流量計(jì)和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 | ||||
間距(分離型) | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
十二,、轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù):
電源 | 交流 | 85—265V,45—400Hz |
直流 | 11—40V | |
操作鍵和顯示 | 按鍵式 | 4個薄膜按鍵可設(shè)定選擇全部參數(shù),,也可利用PC機(jī)(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程,; 3行LCD寬視角、寬溫,、帶背光顯示,; 第1行顯示流量值,; 第2行顯示流量單位; 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。 |
磁鍵式 | 2個磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復(fù)位,,利用PC機(jī)(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程,; 2行LCD寬視角、寬溫,、帶背光顯示: 第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比,、正向總量、反向總量,、差值總量,、報警、流速,。 第2行:顯示流量,。 | |
內(nèi)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(fù)載≤600D.(20mA時),; 上限:0—21mA可選,,每檔lmA; 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,。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(yīng)正向和反向流量,頻率0~800Hz,上限1—800Hz可選,每檔IHz; 方波或選定脈寬,,選定脈寬上限2.5S,,每檔1ms; 無源隔離晶體管開關(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(hù)的晶體管開關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離) | |
數(shù)字通訊 |
| RS232,,RS485,,HART |
十三、襯里的選擇:
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
—體型 | 分離型 |
| ||
聚四氟乙烯(F4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)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(jī)溶劑,。不耐高流速液氟、液氧,、自氧的腐蝕,。 | 70℃ | 100℃ 150℃(需特殊訂貨) | 1、濃酸,、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),。 2、衛(wèi)生類介質(zhì),。 |
聚全氟乙丙烯(F46) | 同F(xiàn)4,,耐磨性、抗負(fù)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℃ |
| |
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(zhì)的腐蝕,,不耐氧化介質(zhì)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(qiáng)磨損的礦漿,、煤漿,、泥漿 |
十四、進(jìn)口保護(hù)法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇:
法蘭種類 | 適 用 范 圍 |
接地法蘭(或接地環(huán)) | 適用于非導(dǎo)體管道,,如塑料管道,,但有接地電極的傳感器不需要。 |
進(jìn)口保護(hù)法蘭 | 當(dāng)介質(zhì)有強(qiáng)磨損性時選用,。 |
十五,、電極的選擇:
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 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)部門及,,市政、環(huán)保等領(lǐng)域,。 |
哈氏合金B(yǎng) | 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(jī)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(fā)煙硫酸),、有機(jī)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(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——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕,。在堿中刁,;耐蝕。 |
鉑/鈦合金 | 幾乎能耐——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 | 用于無腐蝕性,強(qiáng)磨損性的介質(zhì),。 |
注: 由于介質(zhì)種類繁多,,其腐蝕性又受溫度、濃度,、流速等復(fù)雜因素影響而變化,,故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇,,必要時應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn),,如掛片試驗(yàn)。 |