一,、儀表概述:
防爆型電磁流量計(jì)防爆型電磁流量計(jì)是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表,。電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理,根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時(shí)感生的電動(dòng)勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器,。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。傳感器安裝在測量管道上,,轉(zhuǎn)換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型電磁流量計(jì),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稱為分離型電磁流量計(jì),。
二、測量原理:
隔爆型電磁流量計(jì)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(duì)檢測電極,,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),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(gè)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(hào),,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(shí)流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,,報(bào)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,、應(yīng)用場合:
隔爆型電磁流量計(jì)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。如水,、污水,、泥漿、紙漿,、各種酸,、堿、鹽溶液,、食品漿液等,,廣泛應(yīng)用于石油、化工,、冶金,、紡織、食品,、制藥,、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理,,水利建設(shè)等領(lǐng)域,。
四、性能特點(diǎn):
1,、儀表結(jié)構(gòu)簡單,、可靠,無可動(dòng)部件,,工作壽命長,;
2、無截流阻流部件,,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象,;
3、無機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,,穩(wěn)定性好,,可應(yīng)用于自動(dòng)檢測、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng),;
4,、測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度,、密度,、壓力等物理量參數(shù)的影響;
5,、采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc,、Hb、316L,、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要,;
6、備有管道式,、插入式等多種流量計(jì)型號(hào),;
7、采用EEPROM存貯器,,測量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠,;
8、具備一體化和分離型兩種型式,;
9,、高清晰度LCD背光顯示。
五,、技術(shù)指標(biāo):
儀表精度:管道式0.5級(jí),、1.0級(jí);插入式2.5級(jí),;
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,;
流速范圍:0.2~8m/s;
工作壓力:1.6MPa,;
環(huán)境溫度:-40℃~+50℃;
介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃,。
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃,;
防爆標(biāo)志:ExmibdⅡBT4;
防爆證號(hào):GYB01349,;
外磁干擾:≤400A/m,;
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,;
輸出信號(hào):4~20mA.DC,,負(fù)載電阻0~750Ω;
通訊輸出:RS485或CAN總線,;
電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,,φ10電纜孔;
電源電壓:90~220V.AC,、24±10%V.DC,;
zui大功耗:≤10VA。
六,、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(lì)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(hào)的一對(duì)電極。
c,、勵(lì)磁線圈:在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個(gè)勵(lì)磁線圈,。
d、鐵芯和磁軛:將勵(lì)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(hào)放大處理¾¬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(hào),,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。
七,、主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1,、流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡單,測量管內(nèi)沒有可動(dòng)部件,,也沒有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件,。所以當(dāng)流體通過流量計(jì)時(shí)不會(huì)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(dòng)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,、流量計(jì)的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)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(shí)脈動(dòng)流量,,也可測量正反兩個(gè)方向的流量。
6,、工業(yè)用電磁流量計(jì)的口徑范圍極寬,,從幾個(gè)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),。
八、目前仍然存在的主要不足,。
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(duì)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、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、易受外界電磁干擾的影響,。
九,、安裝環(huán)境的選擇和注意事項(xiàng):
為了使變送器工作穩(wěn)定,在選擇安裝環(huán)境時(shí)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(duì)濕度大于95.9%,。
4,、選擇便于維修,活動(dòng)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),。
注意事項(xiàng):
1、盡量避開鐵磁性物體及具有強(qiáng)電磁場的設(shè)備,,以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號(hào),。
2,、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,,避免日曬雨淋,環(huán)境溫度應(yīng)在-20~+60℃,,相對(duì)濕度小于85%,。
3,、流量計(jì)周圍應(yīng)有充裕的空間,,便于安裝和維護(hù)。
十,、如何正確選擇電磁流量計(jì)安裝點(diǎn):
1,、選擇充滿液體的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上為宜)或充滿液體的水平管道(整個(gè)管路中zui低處為宜),在安裝與測量過程中,不得出現(xiàn)非滿管情況;
2,、智能電磁流量計(jì)測量位置應(yīng)選在上游大于5D和下游有3D直管段處,;
3、測量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離泵,閥門等設(shè)備,避免其對(duì)測量的干擾,;
4,、測量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離大功率電臺(tái),強(qiáng)磁場干擾源等。
十一,、安裝須知:
1,、測量電極的軸線必須近似于水平方向,;

2、測量管道內(nèi)必須*充滿液體,;
3,、流量計(jì)的前方zui少要有5×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段,后方zui少要有3×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段,;為方便安裝和拆卸,可在電磁流量計(jì)后加裝管道伸縮節(jié),;

4,、流體的流動(dòng)方向和流量計(jì)的箭頭方向一致;
5,、管道內(nèi)要有真空會(huì)損壞流量計(jì)的內(nèi)襯,,需特別注意;
6,、在流量計(jì)附近應(yīng)無強(qiáng)電磁場,;
7、在流量計(jì)附近應(yīng)有充裕的空間,,以便安裝和維護(hù),;
8、若測量管道有振動(dòng),,在電磁流量計(jì)的兩邊應(yīng)有固定的支座,;
9、測量不同介質(zhì)的混合液體時(shí)混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離zui少要有30×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度,;
10,、為方便今后流量計(jì)的清洗和維護(hù),應(yīng)安裝旁通管道,,并且保證電磁流量計(jì)前5D后3D直管段,;

11、如安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計(jì)時(shí),,連接兩法蘭的螺栓應(yīng)用力矩扳手勻擰緊,,否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯。
十二,、安裝要求:
1,、流量計(jì)應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的zui高點(diǎn)和垂直處,;

2,、電磁流量計(jì)應(yīng)安裝在管道上上升處;

3,、電磁流量計(jì)在開口排放管道安裝,,應(yīng)安裝在管道的較低處,;

4、若管道落差超過5m時(shí),,在電磁流量計(jì)的下游安裝排氣閥,;

5、應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,,而不應(yīng)安裝在電磁流量計(jì)上游,;

6、電磁流量計(jì)不能安裝在泵的進(jìn)出口處,,應(yīng)安裝在泵的出口處,;

7、在測量井內(nèi)安裝流量計(jì)的方式,。

十三,、安裝時(shí)的注意事項(xiàng)。
1,、非測量電極的軸線必須近似于水平方向,;
2、測量管道內(nèi)必須*充滿液體,;
3,、流量計(jì)前方zui少要有5* D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段,后方zui少要有3* D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度的直管段,;
4,、流體的流動(dòng)方向和流量計(jì)的箭頭方向一致;
5,、管道內(nèi)要有真空會(huì)損壞流量計(jì)的內(nèi)襯,,需特別注意;
6,、在流量計(jì)附近應(yīng)無強(qiáng)電磁場,;
7、在流量計(jì)附近應(yīng)有充裕的空間,,以便安裝和維護(hù),;
8、若測量管道有振動(dòng),,在流量計(jì)的兩邊應(yīng)有固定的支座測量不同介質(zhì)的混合液體時(shí)混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離zui少要有30×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長度為方便今后流量計(jì)的清洗和維護(hù),,應(yīng)安裝旁通管道。