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消防水流量計(jì)
金湖奧科儀表有限公司
： 李
一、消防水流量計(jì)原理
消防水流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成,，電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律,。傳感器典型結(jié)構(gòu)如下圖所示測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管,，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上。電磁流量計(jì)其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平,，測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈,。電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器向傳感器勵(lì)磁線圈提供穩(wěn)定的勵(lì)磁電流，傳感器電極檢出電動(dòng)勢(shì)并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器,，前置放大器將傳感器感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)放大,、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)或頻率信號(hào)，便于流量的顯示,、控制與調(diào)節(jié)。
勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí),，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為Ｂ的工作磁場(chǎng),。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測(cè)量管,，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)Ｅ,。電動(dòng)勢(shì)Ｅ正比于磁通量密度Ｂ、測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積,。
E＝KBdV 式中: E――――為電極間的信號(hào)電壓（V） B――――磁通密度（T） d――――測(cè)量管內(nèi)徑（m） V――――平均流速（m/s） |  |
式中K,，d為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流的,，故B也是常數(shù),，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比,，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系,。因此,只要測(cè)量出E就可確定流量Q，這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理,。
根據(jù)電磁流量計(jì)安裝方式分為：管道式和插入式兩種結(jié)構(gòu),。根據(jù)電磁流量計(jì)的傳感器和轉(zhuǎn)換器的裝配方式分為：一體式和分體式兩種結(jié)構(gòu)。
二,、消防水流量計(jì)性能特點(diǎn)：
1.*的抗腐蝕能力,，幾乎可測(cè)任何導(dǎo)電液體
2.測(cè)量不受流體密度、粘度,、溫度,、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
3.抗干擾力強(qiáng)，幾乎不受外界干擾
4.儀表內(nèi)部無(wú)任何阻流部件,，無(wú)壓損,，屬于節(jié)能型儀表
5.直管段要求低，可在線標(biāo)定
6.具有自檢和自診斷功能,，方便檢修
7.在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程
三,、消防水流量計(jì)產(chǎn)品選型：
1.量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2～4m/s為宜,，在特殊情況下，zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s,，zui高應(yīng)不大于8m/s,。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s,，防止襯里和電極的過(guò)分磨擦,；對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s,，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,，有利于提高測(cè)量精度。 在量程Q已確定的條件下,，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,，其值由下式計(jì)算：
Q=π D? V/4
Q：流量（m3/h） D：管道內(nèi)徑 V：流速（m/h）
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜,。
2.參考流量范圍
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.32-6.36 | φ200 | 56.52-1130.40 | φ1000 | 1413.00-28260.00 |
φ20 | 0.57-11.30 | φ250 | 88.31-1766.25 | φ1200 | 2034.72-40694.40 |
φ25 | 0.88-17.66 | φ300 | 127.17-2543.40 | φ1400 | 2769.48-55389.60 |
φ32 | 1.45-28.94 | φ350 | 173.09-3461.85 | φ1600 | 3617.28-72345.60 |
φ40 | 2.26-45.22 | φ400 | 226.08-4521.60 | φ1800 | 4578.12-91562.40 |
φ50 | 3.53-70.65 | φ450 | 286.13-5722.65 | φ2000 | 5652.00-113040.00 |
φ65 | 5.97-119.40 | φ500 | 353.25-7065.00 | φ2200 | 6838.92-136778.40 |
φ80 | 9.04-180.86 | φ600 | 508.68-10173.60 | φ2400 | 8138.88-162777.60 |
φ100 | 14.13-282.60 | φ700 | 692.37-13847.40 | φ2600 | 9551.88-191037.60 |
φ125 | 22.08-441.56 | φ800 | 904.32-18086.40 |
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φ150 | 31.79-635.85 | φ900 | 1144.53-22890.60 |
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3.襯里材料的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | ||
一體型 | 分離型 | ||||
聚四氟乙烯（F4） | 1.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。不耐高速夜氟,、液氧,、臭氧的腐蝕。 | 70℃ | 1.濃酸,、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) | ||
100℃ | |||||
150℃ | 2.衛(wèi)生類介質(zhì) | ||||
2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠 | （需特殊訂貨） | ||||
3.抗負(fù)壓能力不如聚氯丁橡膠 | |||||
聚全氟乙丙類（F46) |
| 同上 |
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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 | 70℃ | 80℃ |
| |
聚氟丁橡膠 | 1.有*的彈性，高度的扯斷力,，耐磨性能好 | 80℃ | 水,、污水、弱磨損性的泥漿礦漿 | ||
120℃ | |||||
2.耐一般低濃度酸,、堿,、鹽介質(zhì)腐蝕不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕 | （需特殊訂貨） | ||||
聚氨酯橡膠 | 1.耐磨性能* | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損性的泥漿、礦漿,、煤漿 | ||
2.耐腐蝕性能較差 | |||||
4.電極材料的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼 | 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,。 |
0CR18NI12MO2TI | |
哈氏合金B | 對(duì)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、Fe+++,、Cu++）時(shí),，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,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)（包括沸點(diǎn)的鹽酸,、硝酸和150℃的硫酸）的腐蝕,。在堿中不耐蝕。 |
鉑/銥合金 | 幾乎能耐一切化學(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(wú)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(shí)應(yīng)傾向擬選材料的耐腐試驗(yàn),，如掛片試驗(yàn),。 | |
消防水流量計(jì)的幾種測(cè)量方法
四、污水流量表選型：
內(nèi)徑（mm） | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
Qmin（m3/h） | 0.0283 | 0.0636 | 0.12 | 0.176 | 0.29 | 0.452 | 0.7 | 1.19 |
Qmax（m3/h） | 4.24 | 9.54 | 16.96 | 26.5 | 43.42 | 67.85 | 106.0 | 179.0 |
內(nèi)徑（mm） | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Qmin（m3/h） | 1.8 | 2.82 | 4.41 | 6.36 | 11.3 | 17.6 | 25.4 | 34.6 |
Qmax（m3/h） | 271.0 | 424.0 | 662.0 | 954.0 | 1690 | 2650 | 3810 | 5190 |
內(nèi)徑（mm） | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Qmin（m3/h） | 45.2 | 57.2 | 77.6 | 85.5 | 101.0 | 138.0 | 180.0 | 229.0 |
Qmax（m3/h） | 6780 | 8570 | 10600 | 12800 | 15200 | 20700 | 27100 | 34300 |
內(nèi)徑（mm） | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
Qmin（m3/h） | 282.0 | 342.0 | 407.0 | 554.1 | 732.7 | 916.0 | 1131.0 | 1368.4 |
Qmax（m3/h） | 42400 | 51300 | 61000 | 83121 | 108566 | 137404 | 169635 | 205258 |
五,、消防水流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：
l 全數(shù)字量處理,，抗*力強(qiáng)，測(cè)量可靠,，精度高,、流量測(cè)量范圍可達(dá)150：1
l 超低EMI開關(guān)電源，適用電源電壓變化范圍大,，抗EMI性能好,。
l 采用16位嵌入式微處理器，運(yùn)算速度快, 精度高,，可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁,，提高了流量測(cè)量的穩(wěn)定性，功耗低,。
l 采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術(shù),，電路可靠性高。
l 管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件,，無(wú)阻流部件,，測(cè)量中幾乎沒(méi)有附加壓力損失。
l 在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程,。
l 測(cè)量結(jié)果與流速分布,，流體壓力，溫度,、密度,、粘度等物理參數(shù)無(wú)關(guān)。
l 高清晰度背光LCD顯示,，全中文菜單操作,，使用方便，操作簡(jiǎn)單,，易學(xué)易懂,。
l 具有RS485、RS232,、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出,。（選配）
l 具有自檢與自論斷功能。
l 小時(shí)總量計(jì)錄功能,，以小時(shí)為單位記錄流量總量,，適用于分時(shí)計(jì)量制（選配）
l 內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累計(jì)量反向累計(jì)量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電始終，可記錄16次掉電時(shí)間,。（選配）
六,、消防水流量計(jì)被測(cè)流體的電極的選擇：
材料 | 代號(hào) | 耐腐蝕性能 |
316L不銹鋼 | V | 1適用于工業(yè)、生活用水,，原水井水,，城市污水等中性溶液 |
哈氏合金C | HC | 1適用于耐氧化性酸，如硝酸,、混酸,、鉻酸與硫酸的混合物 |
哈氏合金B(yǎng) | HB | 1對(duì)于非氧化酸、堿,、鹽如硫酸,、磷酸、氫氟酸有良好的腐蝕性 |
鈦 | Ti | 耐海水,，各種氯化物忽然次氯酸鹽及多種氫氧化物的腐蝕 |
鉭 | Ta | 除了氫氟酸外,，幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。但價(jià)格昂貴 |
鉑 | Pt | 適用所有的酸堿鹽溶液（發(fā)煙硫酸及硝酸） |
碳化鎢 | W | 具有優(yōu)異的耐磨性能,，于泥漿、紙漿等磨損性介質(zhì) |
七,、消防水流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)的內(nèi)襯材料選擇：
襯里材料 | 耐腐蝕性能 | 工作溫度 | 適用范圍 |
氯丁橡膠Ne | 耐一般低濃度酸堿鹽的腐蝕 | -20～70℃ | 工業(yè)用水污水低濃度酸堿鹽 |
聚氨酯橡膠PO | 有*的耐磨性能,于強(qiáng)磨損性漿液,不耐腐 | -10～60℃ | 含固體顆粒的液體（水泥漿礦漿等） |
聚全氟乙丙烯FEP | 1耐熱耐腐蝕性與PTFE相當(dāng) | -40～180℃ | 除砂漿等強(qiáng)磨損性介質(zhì)外的所有流體。與PTFE一樣,能用于飲料等有衛(wèi)生要求的介質(zhì) |
聚四氟乙烯PTFE | 幾乎可以抵抗所有化學(xué)介質(zhì)的腐蝕,抗磨損性能較差 | -40～180℃ | 不能用于負(fù)壓管道及磨損性較強(qiáng)的流體 |
六,，污水流量表使用注意事項(xiàng)：
1,、 精度等級(jí)和功能根據(jù)測(cè)量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精度等級(jí)，做到經(jīng)濟(jì)合算,。比如用于貿(mào)易結(jié)算,、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場(chǎng)合，應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些,，如1.0級(jí),、0.5級(jí)，或者更高等級(jí); 用于過(guò)程控制的場(chǎng)合,，根據(jù)控制要求選擇不同精度等級(jí);有些僅僅是檢測(cè)一下過(guò)程流量,，無(wú)需做精確控制和計(jì)量的場(chǎng)合，可以選擇精度等級(jí)稍低的，如1.5級(jí),、2.5級(jí),，甚至 4.0級(jí)，,。
2,、測(cè)量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測(cè)量一般的介質(zhì)時(shí),，流量計(jì)的滿度流量可以在測(cè)量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi)選用,，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格（口徑）不一定與工藝管道相同,，應(yīng)視測(cè)量流量范圍是否在流速范圍內(nèi)確定,，即當(dāng)管道流速偏低，不能滿足流量?jī)x表要求時(shí)或者在此流速下測(cè)量準(zhǔn) 確度不能保證時(shí),，需要縮小儀表口徑,，從而提高管內(nèi)流速，得到滿意測(cè)量結(jié)果,。
3,、盡量避開鐵磁性物體及具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備，以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號(hào),。
4,、流量計(jì)周圍應(yīng)有充裕的空間，便于檢測(cè)與維修,。
八,消防水流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝說(shuō)明及圖示：
1.插入式多普勒超聲流量計(jì)測(cè)量原理
當(dāng)污水含有較多的泥沙或氣泡,，并且污水是在滿管狀態(tài)下流動(dòng)時(shí)，適合采用這種原理,。
污水電磁流量計(jì)
因?yàn)槿绻捎秒姶帕髁坑?jì),，開始幾年會(huì)運(yùn)行良好，但幾年后讀數(shù)會(huì)逐漸變小,，主要是因?yàn)槲鬯容^臟污,，含有大量的粘性污物，在長(zhǎng)期運(yùn)行下會(huì)在電極上粘上污物,，導(dǎo)致電極靈敏度降低,，電磁流量計(jì)就不能正常工作了。
如果采用外夾式超聲原理,，也會(huì)因?yàn)楣鼙趯?dǎo)聲性能不好,、內(nèi)壁粘附污物、傳感器浸水污染耦合劑等原因影響測(cè)量效果,。
而采用插入式多普勒原理,，可以有效地解決上述問(wèn)題。當(dāng)安裝位置在地下或浸入工作時(shí)，請(qǐng)選用防護(hù)等級(jí)為IP68的插入式傳感器,。如果管壁為鑄鐵,、水泥管、PVC管,、波紋管等,，還可以加選抱箍，保證安裝運(yùn)行穩(wěn)定可靠,。
2.插入式時(shí)差型超聲流量計(jì)測(cè)量原理
當(dāng)污水相對(duì)較清澈,，無(wú)太多的雜質(zhì)或氣泡等污物時(shí)，并且是在滿管狀態(tài)下流動(dòng)時(shí),，適合采用這種原理,。原因同上。
3.堰槽式超聲液位測(cè)量原理
如果污水流經(jīng)的是開放式的溝渠,，可以施工合適的堰槽,，用超聲液位計(jì)測(cè)液位，然后通過(guò)積算儀轉(zhuǎn)化為污水流量,。
4.明渠式測(cè)量原理
采用面積,、流速法，采用液位,、流速一體化傳感器,，同時(shí)測(cè)量液位和流速，積算儀再根據(jù)截面形狀及流速,、液位信息計(jì)算流量,。
5.電磁流量計(jì)測(cè)量原理
如果污水不會(huì)污染或粘附電極，可以采用此法,，但要慎用,。
金湖奧科儀表有限公司
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：李萍
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