氫氟酸流量計(jì)選用:鉑金電極,作為當(dāng)前技術(shù)條件支持下應(yīng)用廣泛的流量計(jì)之一,自身檢定合格的基礎(chǔ)上,仍然會(huì)出現(xiàn)一定的計(jì)量誤差。為了在實(shí)踐工作中縮小這一誤差,提高電磁流量計(jì)的準(zhǔn)確性,本文展開(kāi)如下分析。
1、氫氟酸流量計(jì)的準(zhǔn)確選型
首先,需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁流量計(jì)傳感器口徑的合理選擇:這一指標(biāo)的選擇將對(duì)流體在管道中的流速大小產(chǎn)生決定性影響,同時(shí)也會(huì)對(duì)輸出電勢(shì)參數(shù)產(chǎn)生明顯影響。所以,在選擇電磁流量計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,并不是一定需要以連接工藝管道的口徑作為選擇指標(biāo),而應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的使用流量進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō),在待安裝管道內(nèi)部流體流動(dòng)速度在1.5~3.0m/s區(qū)間情況下,傳感器的口徑需要與待安裝管道口徑保持一致,而在管道內(nèi)部流體流動(dòng)速度<0.5m/s的情況下,則需要將儀表口徑控制在管道口徑以下標(biāo)準(zhǔn)。
其次,為了適應(yīng)不同介質(zhì)的測(cè)量條件,比如流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等要求,要選用不同的內(nèi)襯、電極材料。若傾向于耐磨損性能,則多建議選擇聚氨酯橡膠材料,若傾向于耐腐性能,則傾向于選擇聚四氟乙烯材料。
2、氫氟酸流量計(jì)合理安裝
首先,從安裝管路要求的角度上來(lái)說(shuō),同初始校核時(shí)的數(shù)據(jù)而言,電極平面狀態(tài)下的流速分布已開(kāi)始呈現(xiàn)出一定的差異。在此過(guò)程中,造成特殊流速分布的最主要指標(biāo)就在于傳感器上游管道連接件的配置水平。若出現(xiàn)管道安裝方面的問(wèn)題與缺陷,可能導(dǎo)致電磁流量計(jì)在其正常使用過(guò)程當(dāng)中發(fā)生較為明顯的量值偏移問(wèn)題。同時(shí),從工程實(shí)際應(yīng)用的角度上來(lái)說(shuō),傳感器前后直管段的安裝需要確保流速能夠在中心軸的參照下呈*對(duì)稱型分布關(guān)系。這對(duì)確保電磁流量計(jì)作業(yè)準(zhǔn)確性而言有重要價(jià)值。
同時(shí),值得注意的一點(diǎn)是:電磁流量計(jì)的準(zhǔn)確性也可能受到測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電流體電導(dǎo)率水平的影響。為了消除這一因素對(duì)電磁流量計(jì)準(zhǔn)確性的不良影響,需要采取的措施為:若受到工程實(shí)際運(yùn)行工況要求,需要在安裝有電磁流量計(jì)管道內(nèi)部加入其他類型的介質(zhì),則介質(zhì)對(duì)應(yīng)的加入工作需要在電磁流量計(jì)安裝下游區(qū)段內(nèi)進(jìn)行。若受客觀因素影響,需要在上游加入介質(zhì),則需要盡量提高注入?yún)^(qū)域與電磁流量計(jì)安裝區(qū)域的間隔距離(基本控制要求為≥50*測(cè)量管道內(nèi)徑),通過(guò)此種方式,確保在新介質(zhì)加入下,流體經(jīng)電磁流量計(jì)更加均勻與平穩(wěn)。
在對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行安裝過(guò)程當(dāng)中,需要確保流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)部充滿流動(dòng)流體。主要依據(jù)在于:在電磁流量計(jì)對(duì)管道內(nèi)部流量水平進(jìn)行測(cè)量過(guò)程當(dāng)中,所獲取的主要因素包括電機(jī)斷面面積以及電機(jī)平面流動(dòng)速度這兩個(gè)方面。以上兩項(xiàng)指標(biāo)之積則為電磁流量計(jì)最終所顯示測(cè)量數(shù)值。所以,電磁流量計(jì)測(cè)量管只有在滿管狀態(tài)下才能夠確保所獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。在水平安裝電磁流量計(jì)的過(guò)程中,需要將流量計(jì)至于管道部。在此基礎(chǔ)之上,針對(duì)氣體-液體混合或固體-液體混合的管道而言,除需要按照以上方式進(jìn)行安裝以外,還需要以傾斜姿態(tài)放置流量計(jì),避免混項(xiàng)流當(dāng)中的氣體或固體出現(xiàn)分離,影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。需要做好在電磁流量計(jì)安裝過(guò)沖當(dāng)中接地以及接液方面的工作。在應(yīng)用電磁流量計(jì)對(duì)管道內(nèi)部流體流動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,傳感器輸出信號(hào)與電極間所對(duì)應(yīng)的電壓差水平處于均等狀態(tài)。
因此,為了確保流量計(jì)的平穩(wěn)、可靠運(yùn)行,就需要設(shè)置一個(gè)零電位的基準(zhǔn)點(diǎn)作為參照。在此過(guò)沖中,接液處理的核心在于:將管道內(nèi)部導(dǎo)電液體接地設(shè)置為零電位的基準(zhǔn)點(diǎn)參照;而同時(shí)接地處理的核心則在于:避免電磁流量計(jì)在測(cè)量流體流速過(guò)程中受干擾影響,并對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行合理安全保護(hù)。與此同時(shí),接地處理還能夠使靜電感應(yīng)以電磁感應(yīng)所可能誘發(fā)的噪聲電壓得到有效抑制,剔除對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾。通過(guò)對(duì)接地電阻水平的控制,使回路雜散電流壓降水平明顯降低,依賴于降低共模干擾電壓的方式,達(dá)到鞏固電磁流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的目的。具體接地方式如圖所示。
最后,在電磁流量計(jì)的安裝過(guò)沖當(dāng)中,需要限度的擴(kuò)大安裝區(qū)域與磁源或振動(dòng)源的距離,通過(guò)接地連接的方式,提高計(jì)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)前技術(shù)條件支持下,建議控制電磁流量計(jì)接地狀態(tài)下的電阻值≤100.0Ω單位。特別是針對(duì)有防爆要求以及防雷擊要求的電磁流量計(jì)而言,接地狀態(tài)下的電阻值控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)為≤10.0Ω。
總結(jié)
除選型以及安裝方面的質(zhì)量控制措施對(duì)于提高電磁流量計(jì)準(zhǔn)確性有重要影響以外,在電磁流量計(jì)投入運(yùn)行后期維護(hù)管理工作當(dāng)中,還需要做好對(duì)電磁流量計(jì)電極污染的防治工作,及時(shí)對(duì)污染區(qū)域進(jìn)行清垢處理。還需要定期由專人對(duì)接地電阻數(shù)值進(jìn)行測(cè)量,以保障電磁流量計(jì)能夠在安全范圍內(nèi)可靠、高效的運(yùn)行,獲取精確的測(cè)量參數(shù)。
除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,高粘度液流及強(qiáng)弱磨損性液體的體積流量。采用橡膠為襯里材料,該材料耐磨性好,被廣泛應(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。
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測(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。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。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)生一磁通量密度為日的工作磁場(chǎng)。
此時(shí),如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(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。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流等信號(hào),用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
特點(diǎn):
壽命長(zhǎng)?儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,無(wú)可動(dòng)部件,工作壽命長(zhǎng)。
零壓損,不堵塞?無(wú)節(jié)流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
性能穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛?無(wú)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(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
精度幾乎不受任何影響?測(cè)量精度不受被測(cè)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。
橡膠襯里,多種材質(zhì)電極?采用橡膠襯里和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。
耐磨損?適用于強(qiáng)、弱磨損性的介質(zhì)。
數(shù)據(jù)存貯?采用EEPROM存貯器,測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
滿足工況需求?具備一體化和分離型兩種型式。
液晶屏顯示?高清晰度LCD背光顯示。
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,流速應(yīng)不小于0.2m/s,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大小,其值由下式計(jì)算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/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。
技術(shù)參數(shù):
項(xiàng)目 | 管道式 | 插入式 | |
公稱痛徑 | DN15~DN2600 | ≥DN200 | |
介質(zhì)電導(dǎo)率 | ≥5μS/cm | ≥5μS/cm | |
基本誤差 | 0.5級(jí),1.0級(jí)(隨口徑區(qū)分) | ±2.5%F.S | |
流速范圍 | 0.5~10m/s 推薦1~5m/s | 0.5~10m/s | |
環(huán)境溫度 | 傳感器-40℃~80℃,轉(zhuǎn)換器-15℃~50℃ | -40℃~+55℃ | |
介質(zhì)溫度 | ≤120℃(聚四氟乙烯或F46)被測(cè)介質(zhì)大于120℃時(shí),訂貨時(shí)加以說(shuō)明 | -20℃~+55℃ | |
連接方式 | GB/T9119-2000標(biāo)準(zhǔn)法蘭 | GB/T9119-2000標(biāo)準(zhǔn)法蘭螺紋連接,球閥規(guī)格:DN50 | |
工作壓力 | DN15~DN80:4.0Mpa, DN100-DN150:1.6Mpa,≥ND400:1.0Mpa,特殊規(guī)格訂貨請(qǐng)注明 | 0.25Mpa~4.0Mpa特殊規(guī)格訂貨時(shí)請(qǐng)注明 | |
輸出信號(hào) | 電流輸出:4~20mADC(負(fù)載電阻0~500Ω),頻率輸出:0~1kHZ(負(fù)載電阻≥3000Ω),電壓輸出:0~5VDC | ||
消耗功率 | ≤15W | ≤15W | |
供電電源 | 交流:~220V,50Hz:直流:+24V | 交流:~220V,50Hz:直流:+24V | |
襯里材料 | 聚四氟乙烯;橡膠;F46;聚氟合乙烯(FS);聚氨酯橡膠 | 無(wú) | |
電極材料 | 0Cr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金B,哈氏合金C,鉭,鈦,不銹鋼涂覆碳化鎢 | ||
通信接口 | RS-232;RS-485;HART | RS-232;RS-485;HART | |
安裝形式 | 一體式;分體式 | 一體式;分體式 | |
勵(lì)磁方式 | 低頻脈沖直流勵(lì)磁 | 低頻脈沖直流勵(lì)磁 | |
電氣接口 | M20×1.5螺紋 | M20×1.5螺紋 |
應(yīng)用:
1.濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)
2.衛(wèi)生類介質(zhì)
3.水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿
4.中性強(qiáng)磨損性的泥漿、礦漿、煤漿
氫氟酸流量計(jì)選型:
型號(hào) | 通徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
XT-LDE15 | DN15 | 0.32-6.36 | XT-LDE/LCD450 | DN450 | 286.13-5722.65 |
XT-LDE20 | DN20 | 0.57-11.30 | XT-LDE/LCD500 | DN500 | 353.25-7065.00 |
XT-LDE25 | DN25 | 0.88-17.66 | XT-LDE/LCD600 | DN600 | 508.68-10173.60 |
XT-LDE32 | DN32 | 1.45-28.94 | XT-LDE/LCD700 | DN700 | 692.37-13847.40 |
XT-LDE40 | DN40 | 2.26-45.22 | XT-LDE/LCD800 | DN800 | 904.32-18086.40 |
XT-LDE50 | DN50 | 3.53-70.65 | XT-LDE/LCD900 | DN900 | 1144.53-22890.60 |
XT-LDE65 | DN65 | 5.97-119.40 | XT-LDE/LCD1000 | DN1000 | 1413.00-28260.00 |
XT-LDE80 | DN80 | 9.04-180.86 | XT-LDE/LCD1200 | DN1200 | 2034.72-40694.40 |
XT-LDE100 | DN100 | 14.13-282.60 | XT-LDE/LCD1400 | DN1400 | 2769.48-55389.60 |
XT-LDE125 | DN125 | 22.08-441.56 | XT-LDE/LCD1600 | DN1600 | 3617.28-72345.60 |
XT-LDE150 | DN150 | 31.79-635.85 | XT-LDE/LCD1800 | DN1800 | 4578.12-91562.40 |
XT-LDE/LCD200 | DN200 | 56.52-1130.40 | XT-LDE/LCD2000 | DN2000 | 5652.00-113040.00 |
XT-LDE/LCD250 | DN250 | 88.31-1766.25 | XT-LDE/LCD2200 | DN2200 | 6838.92-136778.40 |
XT-LDE/LCD300 | DN300 | 127.17-2543.40 | XT-LDE/LCD2400 | DN2400 | 8138.88-162777.60 |
XT-LDE/LCD350 | DN350 | 173.09-3461.85 | XT-LDE/LCD2600 | DN2600 | 9551.88-191037.60 |
XT-LDE/LCD400 | DN400 | 226.08-4521.60 | |||
代號(hào) | 電極材料 | ||||
K1 | 316L | ||||
K2 | HB | ||||
K3 | HC | ||||
K4 | 鈦 | ||||
K5 | 鉭 | ||||
K6 | 鉑合金 | ||||
K7 | 不銹鋼涂覆碳化鎢 | ||||
代號(hào) | 內(nèi)襯材料 | ||||
C1 | 聚四氟乙烯F4 | ||||
C2 | 聚全氟乙丙烯F46 | ||||
C3 | 聚氟合乙烯FS | ||||
C4 | 聚錄丁橡膠 | ||||
C5 | 聚氨脂橡膠 | ||||
代號(hào) | 功能 | ||||
E1 | 0.3級(jí) | ||||
E2 | 0.5級(jí) | ||||
E3 | 1級(jí) | ||||
F1 | 4-20Madc,負(fù)載≤750Ω | ||||
F2 | 0-3khz,5v有源,可變脈寬,輸出有效頻率 | ||||
F3 | RS485接口 | ||||
T1 | 常溫型 | ||||
T2 | 高溫型 | ||||
T3 | 超高溫型 | ||||
P1 | 0.6MPa | ||||
P2 | 1.0MPa | ||||
P3 | 1.6MPa | ||||
P4 | 4.0MPa | ||||
D1 | 220VAC±10% | ||||
D2 | 24VDC±10% | ||||
J1 | 一體型結(jié)構(gòu) | ||||
J2 | 分體型結(jié)構(gòu) | ||||
J3 | 防爆一體型結(jié)構(gòu) |