電磁流量計
中文名稱:電磁流量計
英文名稱:electromagnetic flowmeter;electromagnetic flow meter
概述
電磁流量計(Electromagnetic Flowmeter)是由直接接觸管道介質的傳感器和上端信號轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5μs/cm的導電液體的流量,是一種測量導電介質流量的儀表。除了可以測量一般導電液體的流量外,還可以用于測量強酸、強堿等強腐蝕性液體和均勻含有液固兩相懸浮的液體,如泥漿、礦漿、紙漿等。
電磁流量計
電磁流量計特別設計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。另外我們*設計4-6多電極結構,進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環,減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。 電磁流量計在滿足現場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調節和控制用,現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
采用電磁感應原理測量介質流體流速的電磁流量計。它在管道的兩側加一個磁場,被測介質流過管道就切割磁力線,在兩個檢測電極上產生感應電勢,其大小正比于流體的運動速度??梢杂糜跍y量酸、堿、鹽溶液、水煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質的流量。電磁流量計密封性能好,還可用于自來水和地下水道系統。而且測量過程不與流體接觸,適于制藥、生物化學和食品工業。這種流量計還可檢測血液流量。它的量程比約為100:1,精度一般為1%,由于這種傳感器必須保持管道內電阻和測量電路阻抗之間有一定比例關系,因此在制造上有一定困難。當被測介質的電導率約為10歐姆•厘米時就開始產生困難,電導率更低時就產生原理性困難。當電導率為10歐姆•厘米時,就達到導電介質和電介質之間的“分界線”,熱噪聲電平隨內阻的增大而顯著增加。
電磁流量計是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表,所以在設計產品結構、選材、制定工藝、生產裝配和出廠測試等過程中每一個環節我們都非常細致講究,還自行設計了一套于電磁流量計的生產設備和流量實流標定裝置,從而在軟件和硬件上都能切實保證產品*的高質量。電磁流量計特別設計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。另外我們*設計4-6多電極結構,進一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環,減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩
工作原理
電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中,測量管內的導電介質相當于法 拉第試驗中的導電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和測量電極的電磁隔離。
構造及用途
流量計由一次裝置和二次裝置組成,按一次裝置和二次裝置的組合形式流量計可分為分體型和一體型;流量計主要用于測量導電液體的體積流量。(摘錄:JJG 1033-2007 電磁流量計檢定規程)
計量性能要求
1.準確度等級
流量計在規定的流量范圍內準確度等級、zui大允許誤差應符合表1的規定。流量計誤差表示使用相對示值誤差。
準確度等級和zui大允許誤差
準確度等級 | 0.2 | (0.25) | (0.3) | 0.5 |
zui大允許誤差 | ±0.2% | (±0.25%) | (±0.3%) | ±0.5% |
準確度等級 | 1.0 | 1.5 | 2.5 | / |
zui大允許誤差 | ±1.0% | ±1.5% | ±2.5% | / |
注:優先采用不帶括號的等級 |
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2.引用誤差
對于用于瞬時流量指示的流量計誤差表示也可使用引用誤差,其zui大允許誤差系列應符合表1規定,其檢定結果的標書中不再給出準確等級,而使用其zui大允許誤差表示,且還應在zui大允許誤差后標注FS,如±0.5%FS。
3.誤差表示方法和選取原則
在一臺流量計的一次檢定中,應按照準確度等級和引用誤差之中的一種給出流量計誤差表示方法;對于使用相對示值誤差和引用誤差組合表示誤差的流量計,一次檢定中也應統一使用一種方法表示其誤差。
4.重復性
流量計的重復性不得超過相應準確度等級規定的zui大允許誤差值的1/3。
特點
測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響,傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系,因此測量精度高。
測量管道內無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內無可動部件,因此傳感器壽命極長。
由于感應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。
傳感器部分只有內襯和電極與被測液體接觸,只要合理選擇電極和內襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
轉換器采用的單片機(MCU)和表面貼裝技術(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點穩定,參數設定方便。點擊中文顯示LCD,顯示累積流量,瞬時流量、流速、流量百分比等。
雙向測量系統,可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產工藝和優質材料,確保產品的性能在長時候內保持穩定。
電磁流量計分類:分體型電磁流量計,一體型電磁流量計
分體型電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表,采用單片機嵌入式技術,實現數字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現場總線,屬國內*,技術達到國內水平。
分體型電磁流量計在滿足現場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調節和控制用,現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
分體型電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
性能特點
儀表結構簡單、可靠,無可動部件,工作壽命長。無截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現象。
無機械慣性,響應快速,穩定性好,可應用于自動檢測、調節和程控系統。
測量精度不受被測介質的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數的影響。采用聚四氟乙烯或橡膠材質襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應不同介質的需要。
備有管道式、插入式等多種流量計型號。
采用EEPROM存貯器,測量運算數據存貯保護安全可靠。
具備一體化和分離型兩種型式。
高清晰度LCD背光顯示。
一體型電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制定,用來測量導電流體的體積流量。由于*的特點,目前已廣泛地應用于工業上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環保、給排水等行業,與計算機配套可實現系統控制。
1.電磁流量計沒有可動部件,也沒有阻流件,不會引起壓力損失,同時也不會引起磨損,阻塞等問題。
2.電磁流量計是一體積流量測量儀表,在測量過程中不受被測介質的溫度、粘度、密度以及導電率(在一定范圍內)的影響。
3.電磁流量計的量程范圍寬,可達1:100。此外,電磁流量計只與被測介質的平均流速成正比,而與軸對稱的流動狀態(層流或紊流)無關。
4.電磁流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,而且線性好,因此可以將測量信號直接用轉換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠距離傳送。
按連線制式分類
1. 四線制
傳統的電磁流量計的輸出信號線和電源線(或流量傳感器和傳感器間的激磁電流線)分別由2組各2根導線的四線制組成,仍是當前的主要制式。
2.二線制
當前溫度、壓力/差壓、流量和物位等參量現場儀表趨向于輸出信號和電源共用導線的二線制儀表發展。二線制儀表毋須市電電源,而電磁流量計常裝在無市電供給的偏遠場所,采用二線制可節省市電布線工程費用。
量程范圍確認
一般工業用電磁流量計被測介質流速以4~6m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應不小于0.1m/s,zui高應不大于12m/s。若介質中含有固體顆粒,常用流速應小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h)D:管道內徑 V:流速(m/h)
電磁流量計的量程Q應大于預計的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜
參考流量范圍 |
| ||
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23~5722.65 |
φ20 | 0.11~11.3 | φ500 | 70.65~7065.00 |
φ25 | 0.18~17.66 | φ600 | 101.74~10173.6 |
φ40 | 0.45~45.22 | φ700 | 138.47~13847.4 |
φ50 | 0.71~70.65 | φ800 | 180.86~18086.4 |
φ65 | 1.19~119.4 | φ900 | 228.91~22890.6 |
φ80 | 1.81~180.86 | φ1000 | 406.94~40694.4 |
φ100 | 2.83~282.60 | φ1200 | 553.90~55389.6 |
φ150 | 6.36~635.85 | φ1600 | 723.46~72345.6 |
φ200 | 11.3~1130.4 | φ1800 | 915.62~91562.4 |
φ250 | 17.66~176.25 | φ2000 | 1130.4~113040.00 |
φ300 | 25.43~2543.40 | φ2200 | 1367.78~136778.4 |
φ350 | 34.62~3461.85 | φ2400 | 1627.78~162777.6 |
φ400 | 45.22~4521.6 | φ2600 | 1910.38~191037.6 |
襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質溫度 | 適用范圍 | |
—體型 | 分離型 | ? |
| |
聚四氟乙烯(F4) | 是化學性能zui穩定的一種塑料, | 70℃ | 100℃150℃ (需特殊訂貨) | 1、濃酸、堿等強腐蝕性介質。2、衛生類介質。 |
聚全氟乙丙烯(F46) | 同F4,耐磨性、抗負壓能力高于F4。 | 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。 | 80℃ | ? |
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聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性。2、耐低酸、堿、鹽,不耐氧化介質。 | 80℃ 120℃(需特殊訂貨) | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 |
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聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。 | 80℃ | 中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
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法蘭的選擇
法蘭種類 | 適 用范 圍 |
接地法蘭(或接地環) | 適用于非導體管道,如塑料管道,但有接地電極的傳感器不需要。 |
進口保護法蘭 | 當介質有強磨損性時選用。 |