一,、雙氧水流量計原理
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,。
二、雙氧水流量計結(jié)構(gòu)
雙氧水流量計的結(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,。
磁路系統(tǒng):其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用磁鐵來實(shí)現(xiàn),,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單,,受交流磁場的干擾較小,,但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,,負(fù)電極被正離子包圍,,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之產(chǎn)蝗內(nèi)阻增大,,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作,。當(dāng)管道直徑較大時,磁鐵相應(yīng)也很大,,笨重且不經(jīng)濟(jì),,所以電磁流量計一般采用交變磁場,且50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的,。
測量導(dǎo)管:其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過,。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時磁通量被分流或短路,測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁,、低導(dǎo)電率,、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼,、玻璃鋼,、高強(qiáng)度塑料、鋁等,。
三,、雙氧水流量計特點(diǎn)
1.在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程;
2.介質(zhì)不受流體密度,、粘度,、溫度、壓力和導(dǎo)電率變化的影響,;
3.可以根據(jù)化工污水介質(zhì)的不同可以選用不同電極和襯里材料,,可實(shí)現(xiàn)良好的耐腐蝕性和耐磨損性;
4.管道內(nèi)無可動部件,,無阻流部件,,測量中幾乎沒有附加壓力損失;
5.全數(shù)字量處理,,抗干擾能力強(qiáng),,測量可靠,精度高,、流量測量范圍可達(dá)150:1
6.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磁,,提高了流采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),,電路可靠性高。
7.管道內(nèi)無可動部件,,無阻流部件,,測量中幾乎沒有附加壓力損失。
8.在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程,。
正向累積量反向累積量及差值積算量內(nèi)部設(shè)有掉電時鐘,,可記錄16次掉電時間。
電極:其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號,。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,,且被要求與襯里齊平,以便流體通過時不受阻礙,。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。
外殼:應(yīng)用鐵磁材料制成,,是分配制度勵磁線圈的外罩,,并隔離外磁場的干擾。
襯里:在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,,有一層完整的電絕緣襯里,。它直接接觸被測液體,其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性,,防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路,。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫,、耐磨的聚四氟乙烯塑料,、陶瓷等。
轉(zhuǎn)換器:由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱,,受各種干擾因素的影響很大,,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號,。
雙氧水流量計主要技術(shù)數(shù)據(jù): 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℃- +60℃ | 轉(zhuǎn)換器及一體型 | -10℃- +60℃ | 襯里材料 | 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 | 一體型 | 70℃ | 分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃;120℃訂貨時注明 | 聚氨酯襯里 | 80℃ | | 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 | 電極刀機(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,、一體型流量計和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 | 間距分離型 | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
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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,?;?mA,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 |
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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 | | 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,、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 |
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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,。 |
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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,、qing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qing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l 50℃以下的硫酸的腐蝕,。在堿中刁,;耐蝕。 | 鉑/鈦合金 | 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)。 |
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雙氧水流量計的安裝:
1,、電磁流量計應(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)和垂直向下處; 
2,、電磁流量計應(yīng)安裝在管道上升處,; 
3、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,在傳感器的下游安裝排氣閥,; 
5,、電磁流量計應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應(yīng)安裝在傳感器上游,;
6,、傳感器不能安裝在泵的進(jìn)出口處,應(yīng)安裝在泵的出口處,;
7,、在測量井內(nèi)安裝電磁流量計的方式;
圖7備注:1.入口 2.溢流管 3. 入口柵 4.清洗孔 5.流量計 6.短管 7.出口 8.排放閥
如何正確選擇安裝節(jié)點(diǎn):
正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),,若在安裝環(huán)節(jié)失誤,,輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,,甚至?xí)p壞流量計,。
選擇安裝位置時需特別注意:
非測量電極的軸線必須近似于水平方向;
測量管道內(nèi)必須*充滿液體,;
電磁流量計前方zui少要有5*D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段,,后方zui少要有3*D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段;
流體的流動方向和流量計的箭頭方向*,;
管道內(nèi)要有真空會損壞流量計的內(nèi)襯,,需特別注意;
在電磁流量計附近應(yīng)無強(qiáng)電磁場,;
在電磁流量計附近應(yīng)有充裕的空間,,以便安裝和維護(hù);
若測量管道有振動,,在流量計的兩邊應(yīng)有固定的支座測量不同介質(zhì)的混合液體時混合點(diǎn)與流量計之間的距離zui少要有30×D(D砂漿流量計內(nèi)徑)長度為方便今后流量計的清洗和維護(hù),,應(yīng)安裝旁通管道;
