一、儀表概述:
普通插入式電磁流量計(jì)其特征在于:傳感器的外形為圓柱形結(jié)構(gòu),內(nèi)部安裝有產(chǎn)生磁場的線圈,在傳感器的外側(cè)形成外發(fā)射磁場,利用安裝在傳感器端部的測量電極,感測流體經(jīng)過時(shí)切割磁力線產(chǎn)生的電動勢信號,從而達(dá)到測量流量的目的。通過采用圓柱形結(jié)構(gòu),其加工工藝簡單,檢測靈敏度較高,不易掛附著物,檢測流量范圍大(尤其可測低流速),安裝底座較小,管道開孔直徑60mm左右,由于采用較粗直徑的插入桿,提高了插入桿的剛性,流速較高時(shí)不會產(chǎn)生撓動。無活動部件,不易損壞,維護(hù)量小等特點(diǎn)。此傳感器與傳統(tǒng)的將一個小型的電磁流量計(jì)安裝在插入桿端部,放在管道內(nèi)測量相比較,結(jié)構(gòu)更為簡單,體積更為小巧。
二、測量原理:
普通插入式電磁流量計(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檢測電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時(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(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:
插入式電磁流量計(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。包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。該產(chǎn)品廣泛應(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、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)生信號的一對電極。
c、勵磁線圈:在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈。
d、鐵芯和磁軛:將勵磁線圈產(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,其將流量信號放大處理??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,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。
五、性能特點(diǎn):
1、耐腐蝕全不銹鋼材質(zhì) ABS全模具生產(chǎn)探頭 結(jié)構(gòu)簡單、牢固、無活動部件,使用壽命長:
2、測量可靠,抗力強(qiáng);
3、體積小、重量輕、安裝方便、維護(hù)量??;
4、測量范圍大,測量不受溫度、密度、壓力、粘度、導(dǎo)電率等變化的影響;
5、壓力損失為零;
6、能夠在不斷流的情況下進(jìn)行安裝、拆卸,為用戶的檢修帶來了方便。
7、較一般的制造成本和安裝費(fèi)用低,特別適合大中徑管道流量測量。
六、技術(shù)指標(biāo):
公稱通徑:DN80-DN2200:ZW-LDEC系列;
流動方向:正,反,凈流量;
量程比:150:1;
重復(fù)性誤差:測量值的±0.1%;
精度等級::0.2級、 0.5級、1.0級;
被測介質(zhì)溫度:
普通橡膠襯里:-20~+60℃;
高溫橡膠襯里:-20~+90℃;
聚四氟乙烯襯里:-30~+100℃;
高溫型乙烯襯里:-30~+180℃;
額定壓力:0.6—40Mpa;
測量范圍:流量測量范圍對流速度范圍是0.3—15m/s;
電導(dǎo)率范圍:被測流體電導(dǎo)率≥5μs/cm,大多數(shù)以水為成份的介質(zhì),其導(dǎo)電率在200-800μs/cm范圍內(nèi),均可選用電磁流量;
輸出電流及負(fù)載電阻:4~20mA全隔離負(fù)載電阻<750歐姆脈沖頻率0-1KHZ光電隔離OCT外接電≤35V導(dǎo)通時(shí) 集電極zui大電流為25mA;
電極材料:含鉬不銹剛、鈦(Ti)、鉭(Ta)、哈氏合金(H)、鉑(Pt)或其他特殊電極材料;防護(hù)等級: 潛水型: IP68,其他型 IP65;
供電電源:85~265V, 45~63HZ;
直管段長度:管道式: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,法蘭連接尺寸應(yīng)符合GB9119-88的規(guī)定;
工作電源:外接交流220V,外接直流24v、內(nèi)置干電池多種選擇;
防暴標(biāo)志:EXdllBT4;
環(huán)境溫度: -25℃~+60℃;
相對溫度:5%~95%;
消耗總功率:小于20W。
七、安裝要求:
1、安裝環(huán)境的選擇:
a、應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強(qiáng)電磁場的設(shè)備,如大電機(jī)、大變壓器等。
b、安裝場所不應(yīng)有強(qiáng)烈的震動,管道固定牢靠。環(huán)境溫度應(yīng)變化不大。
c、安裝環(huán)境應(yīng)便于安裝和維護(hù)。
2、安裝位置的選擇:
a、位置必須保證管道內(nèi)始終充滿被測流體。
b、選擇流體流動脈沖小的地方。即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和閥門、彎頭等局部阻力件。
c、測量雙相(固、液或氣、液)流體時(shí),應(yīng)選擇不易引起相分離的地方。
d、應(yīng)避免測量部位出現(xiàn)負(fù)壓。
e、被側(cè)管道直徑或周長容易測量,并且橢圓度應(yīng)較小。
3、直管段長度:
傳感器安裝管道上游側(cè)直管段長度應(yīng)大于或等于10D,下游側(cè)應(yīng)不小于5D。D為被測管道通徑。
4、流量控制閥門和調(diào)節(jié)閥門:
流量控制閥門應(yīng)安裝在傳感器上游側(cè)的被測管道上,流量調(diào)節(jié)閥門應(yīng)安裝在傳感器下游側(cè)。測量時(shí),通常流量控制閥門應(yīng)處于全開狀態(tài)。
5、安裝底座的焊接的要求如下:
a、安裝底座63管子的軸線與被測管道的軸線相互垂直。其夾角為90°
b、采用焊條平焊。焊后保證法蘭端面與管軸線平行,焊縫牢固,能承受1.6Mpa壓力無滲漏現(xiàn)象。
c、被測管道開孔尺寸與安裝底座的通孔外徑*。
6、安裝方式:
a、垂直安裝:傳感器插入管道時(shí)應(yīng)與管道斷面的垂直直徑夾角小于5°,適用于測量管道振動小的清潔介質(zhì)。
b、傾斜安裝:其傳感器的軸線與被測管道的軸線夾角為45°,適用于大管徑且測量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測量,該安裝方式水阻小,不宜纏掛。
c、插入式電磁流量傳感器插入點(diǎn)有兩種方法:一是插入到被測管道的中心軸線上,二是插入到管道內(nèi)壁為管道的0.25D處。
7、傳感器的安裝:
a、清理被測管安裝底座的焊渣和毛刺。
b、關(guān)掉上游流量控制閥門或采用低壓供水。
c、將DN50球閥安裝到安裝底座上。注意球閥的長空腔向上,檢查球閥是否能全開全關(guān)、將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開定位螺母。將傳感器插入桿通過球閥插入被測管道,同時(shí)應(yīng)注意傳感器方向標(biāo)志桿指向應(yīng)和流體流向*。
八、接地保護(hù)時(shí),必須注意以下幾點(diǎn):
1、傳感器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)單獨(dú)接地,不要連在電動機(jī)、工藝管道上,接地電阻應(yīng)小于10歐姆。
2、傳感器的測量管、外殼、屏蔽線、轉(zhuǎn)換器及二次儀表都要接地。
3、傳感器、轉(zhuǎn)換器的接地在現(xiàn)場,去二次儀表的屏蔽層在控制室一側(cè)接地,切勿多端接地,以免因電位不同而引入干擾。
4、傳感器安裝在金屬管道上,可將傳感器的接地導(dǎo)線按制造廠的要求連接在管道法蘭上,形成可靠的接地回路儀表的接地點(diǎn)應(yīng)是一個獨(dú)立的接地點(diǎn),不可以共用其他電氣設(shè)備的接地。
九、安裝使用注意事項(xiàng):
1、傳感器應(yīng)垂直安裝,并且流體自下而上流動,以滿足固、液兩項(xiàng)處于混合的狀態(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物(泥沙、小石子顆粒等)容易發(fā)生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動,會造成流量計(jì)輸出的來回?cái)[動;掛在電極附近的雜草的來回?cái)[動也會引起流量計(jì)的輸出不穩(wěn)定。在流量計(jì)上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測量管內(nèi)。
2、防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)同時(shí)關(guān)閉流量計(jì)上、下游的閥門,若流體的溫度高于氣溫.冷卻后收縮,使管內(nèi)壓力有形成負(fù)壓的危險(xiǎn)。負(fù)壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離,引起電極泄漏。
3、在流量計(jì)附近加負(fù)壓防止閥,打開閥門接通大氣壓,以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。下游接有垂直管道時(shí),若用流量傳感器上游閥門來關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量,傳感器測量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓,需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。
4、適當(dāng)?shù)木S護(hù)空間,大口徑流量計(jì)往往安裝在儀表井內(nèi),為了管道安裝、接線、檢查和維護(hù)的方便,需要留有適當(dāng)?shù)目臻g。為了觀測、接線和維護(hù)的方便,儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度,以便于清洗、安裝。
十、參數(shù)對照表:
型 號: | LDC系列 |
口 徑: | DN150 - DN2000 |
精 度: | ± 2.5%測量值標(biāo)準(zhǔn) ±1.5%測量值特殊 |
zui低導(dǎo)電率 : | 5μs/cm |
測量范圍 : | 推薦使用范圍: 0.5m/s~10m/s連續(xù)可調(diào) |
介質(zhì)溫度 : | -20~+150℃ |
環(huán)境溫度 : | -20~+60℃ |
流體壓力 : | ≤1.6MPa |
防護(hù)等級 : | 傳感器 轉(zhuǎn)換器 |
材 質(zhì): | 探頭材質(zhì)為 304不銹鋼, 電極材質(zhì)為316不銹鋼,絕緣層為PTFE. |
電氣接口 : | M20×1.5,1/2〞NPT |
顯示方式 : | 標(biāo)準(zhǔn)雙線液晶顯示 ,可同時(shí)顯示瞬時(shí)和累積流量。 |
電 源: | 220VAC 50HZ; 24VDC |
防爆等級: | ExdllBT4 |
信號輸出: | 1、開關(guān)量可設(shè)為:脈沖輸出(zui高1000HZ); |
組態(tài)方式: | 1、通過三個手動鍵現(xiàn)場組態(tài)。 |
十一、選型參數(shù):
對于LDC系列,設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)本產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo),參照用戶的實(shí)際情況選型.
1、適用流量范圍的確定:
如果用戶已做好管道,可根據(jù)表選擇相適用的流量及傳感器口徑。
如果用戶沒有做好管道,首先要根據(jù)流量范圍確定傳感器口徑,再考慮是安裝有截止閥型還有安裝無截止閥型的傳感器。
2、壓力及使用情況:
用戶可根據(jù)管道壓力的要求選擇傳感器的壓力指標(biāo),一般插入式電磁用于管道壓力較小的場合,適用于大中型管道中的循環(huán)水、源水和凈水計(jì)量。另外,LDC插入式電磁流量計(jì)與同口徑的一體、分體電磁流量計(jì)相比價(jià)格較低廉。
3、探頭及插入桿形式:
探頭形式是根據(jù)介質(zhì)懸浮物情況確定的,一般懸浮物多不易經(jīng)常拆裝的選敞開式,否則選導(dǎo)管式.插入桿形式是對安裝的要求.一般螺桿式比較易于安裝。
十二、量程范圍確認(rèn):
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s,zui高應(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(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,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zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50為宜。
十三、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 |
十四、選型一覽表:
型號 | 口徑 | 說明(中偉測控)材質(zhì):球墨鑄鐵和不銹鋼 | ||||||||
LDC | 150~2000 | |||||||||
代號 | 安裝形式 | |||||||||
Y | 一體式 | |||||||||
F | 分體式 | |||||||||
代號 | 轉(zhuǎn)換器形式 | |||||||||
ZA | 圓形轉(zhuǎn)換器 | |||||||||
ZB | 方形轉(zhuǎn)換器(僅適用于分體式) | |||||||||
代號 | 供電形式 | |||||||||
AC | (交流)220V AC 50Hz(90~245V AC 50Hz) | |||||||||
DC | (直流)24V DC (20~36V DC) | |||||||||
LD | 鋰電池供電(不帶信號輸出) | |||||||||
代號 | 輸出信號 | |||||||||
I | 4~20mA | |||||||||
F | 頻率 1KHz | |||||||||
Rs | 串行通訊(485) | |||||||||
C | 控制輸出 | |||||||||
代號 | 防爆要求 | |||||||||
N | 無防爆 | |||||||||
EX | 防爆(僅適用于分體式) | |||||||||
代號 | 是否帶球閥 | |||||||||
N | 不帶球閥 | |||||||||
Q | 帶球閥 | |||||||||
代號 | 電極材質(zhì) | |||||||||
316L | 不銹鋼 | |||||||||
代號 | 配線 | |||||||||
10 | 配10米引線 | |||||||||
15 | 配15米引線 | |||||||||
… | 以此類推 |
十五、設(shè)計(jì)及訂貨須知:
1、測量介質(zhì):名稱、成分、狀態(tài)、導(dǎo)電性或電導(dǎo)率;
2、工作狀態(tài)zui高、正常、zui低溫度(℃);
3、工作狀態(tài)zui高、正常、zui低壓力(Mpa);
4、管道內(nèi)外徑(DN),zui小、正常、zui大流量范圍(m3/h);
5、腐蝕性、磨損性,是否有負(fù)壓;
6、安裝要求及環(huán)境:一體還是分體,信號輸出,通訊方式,供電電源;
7、安裝環(huán)境:防護(hù)等級和防爆要求。