發(fā)布時(shí)間:2019-06-03 發(fā)布作者:
熱水流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測(cè)量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)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(shì);
K-與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)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(cè)量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢(shì)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。
熱水流量計(jì)特點(diǎn)
■全數(shù)字量處理,抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量可靠,精度高、流量測(cè)量范圍可達(dá)150:1;
■超低EMI開(kāi)關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好;
■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;
■采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高;
■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;
■在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要在線(xiàn)修改量程;
■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);
■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;
■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出;(選配)
■具有自檢與自診斷功能;
■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);
■內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時(shí)鐘,可記錄16次掉電時(shí)間。(選配);
■紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)。
熱水流量計(jì)的基本原理
(一)測(cè)量原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線(xiàn)時(shí),在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢(shì)e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度L及導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)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(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速u流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線(xiàn).如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極(圖3—17)則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱(chēng)分布,兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):
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(jiàn),體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線(xiàn)性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān).這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理.
需要說(shuō)明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使測(cè)量條件滿(mǎn)足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱(chēng)分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
(二)勵(lì)磁方式
勵(lì)磁方式即產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式.由前述可知,為使式(3—37)嚴(yán)格成立,第一個(gè)必須滿(mǎn)足的條件就是要有一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng).為此,就需要選擇一種合適的勵(lì)磁方式。目前,一般有三種勵(lì)碰方式,即直流勵(lì)磁、交流勵(lì)磁和低頻方波勵(lì)磁.現(xiàn)分別予以介紹.
1.直流勵(lì)磁
直流勵(lì)磁方式用直流電產(chǎn)生磁場(chǎng)或采用*磁鐵,它能產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng).這種直流勵(lì)磁變送器的大優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場(chǎng)干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響.但是,使用直流磁場(chǎng)易使通過(guò)測(cè)量管道的電解質(zhì)液體被極化,即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解,產(chǎn)生正負(fù)離子.在電場(chǎng)力的作用下,負(fù)離子跑向正極,正離子跑向負(fù)極.如圖3—18所示.這樣,將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴(yán)重影響電磁流量計(jì)的正常工作.所以,直流勵(lì)磁一般只用于測(cè)量非電解質(zhì)液體,如液態(tài)金屬等.
圖3-18直流勵(lì)磁方式
熱水流量計(jì)技術(shù)參數(shù):
公稱(chēng)通徑(mm) (特殊規(guī)格可定制) |
管道式四氟襯里:DN10~DN600 |
管道式橡膠襯里:DN40~DN2200 |
|
流動(dòng)方向 |
正,反,凈流量 |
量程比 |
150:1 |
重復(fù)性誤差 |
測(cè)量值的±0.1% |
精度等級(jí) |
管道式:0.5級(jí),1.0級(jí) |
被測(cè)介質(zhì)溫度 |
普通橡膠襯里:-20~+60℃ |
高溫橡膠襯里:-20~+90℃ |
|
聚四氟乙稀襯里:-30~+100℃ |
|
高溫型四氟襯里:-20~+180℃ |
|
額定工作壓力 |
DN10-DN150:≤1.6MPa |
DN200-DN350:≤1.0MPa |
|
DN400-DN1000:≤0.6MPa |
|
DN450-DN2200:≤0.25MPa |
|
流速范圍 |
0.1-15m/s |
電導(dǎo)率范圍 |
被測(cè)流體電導(dǎo)率≥5μs/cm |
信號(hào)輸出 |
4~20mA(負(fù)載電阻0~750Ω),脈沖/頻率,控制電平 |
通訊輸出 |
RS485,MODBUS協(xié)議,HART協(xié)議 |
供電電源 |
AC220V或DC24V |
要求直管段長(zhǎng)度 |
上游≥5DN,下游≥2DN |
連接方式 |
流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接,符合國(guó)標(biāo)GB/T9115.1-2000 |
防爆等級(jí) |
ExdeiallBT4-T6 |
防護(hù)等級(jí) |
IP65,特殊訂制*可達(dá)IP68 |
環(huán)境溫度 |
-25~+60℃ |
相對(duì)溫度 |
5%~95% |
消耗總功率 |
小于20W |
MAT-LDE智能電磁流量計(jì)選型表:
型 號(hào) |
代碼 |
說(shuō) 明 |
MAT-LDE- |
|
智能電磁流量計(jì) |
通徑 |
□□□ |
10-2200mm |
結(jié)構(gòu)形式 |
S |
一體型 |
L |
分體型 |
|
電極材料 |
M |
不銹鋼 |
T |
Ti(鈦) |
|
D |
Ta(鉭) |
|
H |
哈氏合金 |
|
P |
Pt鉑 |
|
N |
Ni鎳 |
|
輸出方式 |
0 |
無(wú)輸出 |
1 |
4-20mA/1-5KHz |
|
2 |
4-20mA |
|
襯里材料 |
X |
橡膠 |
F |
聚四氟乙烯 |
|
P |
聚乙烯 |
|
J |
聚氨酯橡膠 |
|
就地顯示 |
0 |
無(wú)就地顯示 |
|
1 |
就地顯示 |
通訊方式 |
0 |
無(wú)通訊 |
1 |
RS485 |
|
2 |
RS232 |
|
3 |
Modbus |
|
4 |
Hart |
|
接地環(huán) |
0 |
無(wú)接地環(huán) |
1 |
有接地環(huán) |
|
2 |
有接地電極 |
|
上限流量 |
(n) |
上限流量(量程)m3/h |
儀表口徑的確定:
內(nèi)徑(mm) |
10 |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
Qmin(m3/h) |
0.05 |
0.1 |
0.3 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
2 |
3 |
Qmax(m3/h) |
3.5 |
8 |
15 |
22 |
35 |
55 |
95 |
150 |
內(nèi)徑(mm) |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
Qmin(m3/h) |
5 |
8 |
12 |
18 |
25 |
35 |
50 |
60 |
Qmax(m3/h) |
220 |
350 |
550 |
800 |
1400 |
2200 |
3200 |
4500 |
內(nèi)徑(mm) |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Qmin(m3/h) |
80 |
120 |
180 |
230 |
300 |
400 |
500 |
600 |
Qmax(m3/h) |
5500 |
7500 |
9000 |
11000 |
13000 |
16600 |
21700 |
27468 |
內(nèi)徑(mm) |
1000 |
1100 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
2200 |
Qmin(m3/h) |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2100 |
2700 |
3300 |
4000 |
Qmax(m3/h) |
33900 |
41000 |
48800 |
66400 |
86800 |
109000 |
135000 |
164000 |
熱水流量計(jì)襯里材料的確定:
內(nèi)襯材料 |
名稱(chēng) |
符號(hào) |
性能 |
*工作溫度 |
適用液體 |
橡膠 |
氯丁橡膠 |
CR |
耐磨性中等,耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕 |
<60℃ |
自來(lái)水、工業(yè)用水、海水 |
聚氨酯橡膠 |
PU |
極好的耐磨性能,耐酸堿性能較差 |
<60℃ |
紙漿、礦漿等漿液 |
|
氟塑料 |
聚四氟乙烯 |
F4或PTFE |
化學(xué)性能很穩(wěn)定,耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕 |
<160℃ |
腐蝕性強(qiáng)的酸堿鹽液體 |
聚全氟乙丙烯譯名: |
F46或FEP |
化學(xué)性能等同于F4 |
<120℃ |
腐蝕性的酸堿鹽液體 |
|
四氟乙烯和乙烯的共聚物 |
F40或ETFE |
化學(xué)性能等同于F4 |
<120℃ |
腐蝕性的酸堿鹽液體 |
|
塑料 |
聚乙烯 |
PO |
耐稀酸、堿、鹽的腐蝕 |
<60℃ |
耐酸堿鹽液體的污水 |
聚苯硫醚 |
PPS |
耐稀酸、堿、鹽的腐蝕 |
<100℃ |
耐酸堿鹽液體的污水 |
電極、接地環(huán)材料的確定:
材料 |
耐腐蝕性能 |
316L |
適用:1.生活用水,工業(yè)用水,原水井水,城市污水 |
哈氏合金B |
適用:1.鹽酸(濃度小于10%)等非氧化性酸 |
哈氏合金C |
適用:1.混酸和鉻酸與硫酸的混合溶液 |
鈦(Ti) |
適用:1.鹽,如:⑴ 氯化物(氯化物/鎂/鋁/鈣/銨/鐵等) |
鉭(Da) |
適用:1.鹽酸(濃度小于40%),稀硫酸和濃硫酸(不包括發(fā)煙硫酸) |
鉑(Pt) |
適用:幾乎所有的酸、堿、鹽溶液(包括發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸) |
碳化物 |
適用:紙漿、污水、能抗固體顆粒干擾 |
軸對(duì)稱(chēng)速度分布。假設(shè)流速的分布具有軸對(duì)稱(chēng)分布。液體和電場(chǎng)中的感應(yīng)電流是對(duì)稱(chēng)的并且平行于液體的軸向。
均勻,恒定的分布磁場(chǎng)。假設(shè)磁場(chǎng)具有恒定且均勻的分布。如果這個(gè)假設(shè)是正確的,則可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)中導(dǎo)電液體的影響忽略它,即感應(yīng)電流對(duì)磁場(chǎng)分布的影響以及感應(yīng)電流和感應(yīng)電流之間相互作用的影響。具有液體流速的電磁力。在液態(tài)金屬的測(cè)量中這兩種效果都不可忽略。
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