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一體式電磁流量計

更新時間:2022-03-02

簡要描述:

一體式電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。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5?S/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。

流量儀表>>ZW-LDE一體式智能電磁流量計


一、儀表簡介:
一體式電磁流量計由傳感器和轉換器組成,傳感器安裝在測量管道上,轉換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型電磁流量計,轉換器被安裝在離傳感器30米內或100米內的場合,兩者間由屏蔽電纜連接稱為分離型電磁流量計。電磁流量計傳感器主要組成部分是:測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。
二、工作原理:
電磁流量計根據法拉第電磁感應原理,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,當導電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數值大小與流量成正比例,其值為:E=KBVD式中:
E-感應電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關的系數;
B-磁感應強度;
V-導電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內直徑)
傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經放大,變換濾波用一系列的數字處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協議。

三、應用范圍:
一體式電磁流量計主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。如水、污水、泥漿、紙漿、各種酸、堿、鹽溶液、食品漿液等,電磁流量計廣泛應用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環保污水總量控制、造紙、醫藥、食品等工、農業部門的生產工藝過程流量測量和控制;適用于導電液體的總量計量。

四、獨特優勢:
1、全數字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1;
2、超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好;
3、采用16位嵌入式微處理器,運算速度快, 精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功耗低;
4、采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高;
5、管道內無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失;
6、在現場可根據用戶實際需要在線修改量程;
7、測量結果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數無關;
8、高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂;
9、具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數字通訊信號輸出。(選配);
10、具有自檢與自論斷功能;
11、小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配);
12、內部具有三個積算器可分別顯示正向累計量反向累計量及差值積算量,內部設有不掉電始終,可記錄16次掉電時間。(選配);
13、紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉換器所有功能(選配)。

五、性能指標:
儀表精度:管道式0.5級、1.0級;插入式2.5級;
測量介質:電導率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體;
流速范圍:0.2~8m/s;
工作壓力:1.6MPa;
環境溫度:-40℃~+50℃;
介質溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃;
橡膠材質襯里≤65℃;
防爆標志:ExmibdⅡBT4;
防爆證號:GYB01349;
外磁干擾:≤400A/m;
外殼防護:一體化型: IP65;
分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,于橡膠襯里);
轉換器IP65;
輸出信號:4~20mA.DC,負載電阻0~750Ω;
通訊輸出:RS485或CAN總線;
電氣連接:M20×1.5內螺紋,φ10電纜孔;
電源電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC;
zui大功耗:≤10VA。

六、流量計結構形式:
1、傳感器:
傳感器主要由測量導管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。 
a、測量導管:由不銹鋼導管、襯里和連接法蘭組合而成,為被測液體現場工況測量的載體。  
b、測量電極:安裝在測量導管內側壁,與軸流方向垂直,使測量液體產生信號的一對電極。 
c、勵磁線圈:在測量導管內產生磁場的上下兩個勵磁線圈。 
d、鐵芯和磁軛:將勵磁線圈產生的磁場導入液體,并構成磁回路。  
e、殼  體:儀表外包裝。 
2、轉換器:即為智能二次表,其將流量信號放大處理,單片機運算后,可顯示流量、累計量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號,用于流體流量的計量或控制。
3、產品組裝形式:其分為一體型和分體型兩種形式。 
a、一體型:傳感器和轉換器一體安裝。 
b、分體型:傳感器和轉化器分離安裝,通過連接電纜形成流量計量系統。 
c、為適應不同介質測量的要求,傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。

七、按勵磁方式分類:
要產生一個均勻恒定的磁場,就需要選擇一種合適的勵磁方式。如按勵磁電流方式劃分,有直流勵磁、交流(工頻或其他頻率)勵磁、低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁。
1、直流勵磁
直流勵磁方式用直流電或采用*磁鐵產生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的zui大優點是受交流電磁場干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現象的影響。但是使用直流磁場易使通過測量管道的電解質液體被極化,即電解質在電場中被電解,產生正負離子,在電場力的作用下,負離子跑向正極,正離子跑向負極,這將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴重影響儀表的正常工作。所以,直流勵磁一般只用于測量非電解質液體,如液態金屬流量(常溫下的汞和高溫下的液態鋼、鋰、鉀)等。
2、交流勵磁
工業上使用的電磁流量計,大都采用工頻(50Hz)電源交流勵磁方式產生交變磁場,避免了直流勵磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵磁會帶來一系列的電磁干擾問題(例如正交干擾、同相干擾、零點漂移等)?,F在交流勵磁正在被低頻方波勵磁所代替。
3、低頻方波勵磁
低頻方波勵磁波形有二值(正-負)和三值(正-零-負-零)兩種,其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵磁能避免交流磁場的正交電磁干擾,消除由分布電容引起的工頻干擾,抑制交流磁場在管壁和流體內部引起的電渦流,排除直流勵磁的極化現象。

八、主要優缺點如下:

1、傳感器結構簡單,測量管內沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗zui低的流量儀表之一。
2、可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部無阻礙流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極,其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質;采用耐磨橡膠做內襯,就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3、是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計只需經水標定后,就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4、輸出只與被測介質的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(層流或湍流)無關。所以電磁流量計的量程范圍極寬,其測量范圍度可達100:1,有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。
5、無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。
6、口徑范圍極寬,從幾個毫米一直到幾米,而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備,為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。
目前仍然存在的主要不足如下:
1、不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2、不能用來測量電導率很低的液體介質,如對石油制品或有機溶劑等介質,目前電磁流量計還無能為力。
3、普通工業用電磁流量計由于測量管內襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量高溫介質;如未經特殊處理,也不能用于低溫介質的測量,以防止測量管外結露(結霜)破壞絕緣。
4、電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
九、安裝環境的選擇:
為了使變送器工作穩定,在選擇安裝環境時應注意以下幾方面的要求:
1、盡量避免鐵磁性物體及具體強電磁場的設備(如大電機、大變壓器的等),以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。
2、應盡量安裝在干燥通風之處,不宜在潮濕,易積水的地方安裝。
3、應盡量避免日曬雨淋,避免環境溫度高于45℃及相對濕度大于95.9%。
4、選擇便于維修,活動方便的地方。
5、流量計應安裝在水泵后端,決不能在抽吸側安裝;閥么應安裝在流量計下游側。
十、安裝注意事項:
1、電磁流量計的傳感器應垂直安裝,并且流體自下而上流動,以滿足固、液兩項處于混合的狀態。原因是如介質中有固體物(泥沙、小石子顆粒等)容易發生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動,會造成流量計輸出的來回擺動;掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計的輸出不穩定。在流量計上游入口處設置金屬濾網擋住魚和雜草進入測量管內。
2、電磁流量計防止負壓的管路設置操作不當將引起傳感器內產生負壓。當同時關閉流量計上、下游的閥門,若流體的溫度高于氣溫.冷卻后收縮,使管內壓力有形成負壓的危險。負壓造成襯里與金屬導管剝離,引起電極泄漏。
3、在電磁流量計附近加負壓防止閥,打開閥門接通大氣壓,以防止在傳感器內產生負壓。電磁流量計下游接有垂直管道時,若用流量傳感器上游閥門來關閉或調節流量,傳感器測量管內將形成負壓。為了防止負壓,需加背壓或使用下游閥門來調節和關閉流量。
4、適當的維護空間,大口徑流量計往往安裝在儀表井內,為了管道安裝、接線、檢查和維護的方便,需要留有適當的空間。為了觀測、接線和維護的方便,儀表安裝應距地面有一定的高度,以便于清洗、安裝。

十一、主要技術數據:
1、整機和傳感器技術數據

執行標準

JB/T 9248—1999

公稱通徑

10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、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)

流體電導率

≥5uS/cm

公稱壓力

4.0MPa

1.6MPa

1.0MPa

0.6MPa

6.3、10MPa

DNl0~DN80

DN100~DN150

DN200~DN1000

DN1200~DN2000

特殊訂貨

環境溫度

傳感器

—25℃—十60℃

轉換器及一體型

—10℃—十60℃

襯里材料

聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網PFA

zui高流體溫度

—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℃

聚四氟乙烯襯里

100℃;150℃(訂貨時注明)

聚全氟乙丙烯(F46)

加網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、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢

電極機構

DN300—DN3000

連接法蘭材料

碳鋼

接地法蘭材料

不銹鋼1Crl8Ni9Ti

進口保護法蘭材料

DN65—DNl50

不銹鋼1Crl8Ni9Ti

DN200~DNl600

碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti

外殼防護

DNl5~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器

IP65或IP68

其他傳感器、——體型流量計和分離型轉換器

IP65

間距(分離型)

轉換器距離傳感器一般不超過100m

2、轉換器技術數據

電源

交流

85—265V,45—400Hz

直流

11—40V

操作鍵和顯示

按鍵式

4個薄膜按鍵可設定選擇全部參數,也可利用PC機(RS232)對轉換器設定編程;

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的選擇和復位,利用PC機(RS232)對轉換器設定編程;

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、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;

帶隔離保護的晶體管開關輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離)

數字通訊

 

RS232,RS485,HART

3、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,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐高流速液氟、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

 

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℃

 

聚氯丁橡膠

1、有極好的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質的腐蝕,不耐氧化介質的腐蝕。

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℃

中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿

4、進口保護法蘭和接地法蘭(或接地環)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。

5、電極的選擇

電極材料

耐蝕及耐磨性能

不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti

用于工業用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質,適用于石油、化工、鋼鐵等工業部門及,市政、環保等領域。

哈氏合金B

對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、有機酸等非氯化性酸、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

能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發煙硫酸)、有機酸、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。

具有優良的耐蝕性和玻璃很相似。除了發煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學介質(包括沸點的鹽酸、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——切化學介質,但不適用于王水和銨鹽。

不銹鋼涂覆碳化鎢

用于無腐蝕性,強磨損性的介質。

注: 由于介質種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶應根據實際情況自己做出選擇,必要時應做擬選材料的耐腐試驗,如掛片試驗。

十二、正確選型:
儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作,有關資料表明,儀表在實際應用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型或錯誤的安裝而造成的,請特別注意。
1、收集數據:
被測流體成份;
zui大流量、zui小流量;
zui高工作壓力;
zui高溫度、zui低溫度;
2、量程范圍確認:
一般工業用流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應不小于0.2m/s,zui高應不大于8m/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。
3、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

57.235722.65

φ20

0.1111.3

φ500

70.657065.00

φ25

0.1817.66

φ600

101.7410173.6

φ40

0.4545.22

φ700

138.4713847.4

φ50

0.7170.65

φ800

180.8618086.4

φ65

1.19119.4

φ900

 228.9122890.6

φ80

1.81180.86

φ1000

 406.9440694.4

φ100

2.83282.60

φ1200

553.9055389.6

φ150

6.36635.85

φ1600

723.4672345.6

φ200

11.31130.4

φ1800

915.6291562.4

φ250

17.66176.25.

φ2000

1130.4113040.00

φ300

25.432543.40

φ2200

1367.78136778.4

φ350

34.623461.85

φ2400

1627.78162777.6

φ400

45.224521.6

φ2600

1910.38191037.6

4、選型型譜:

規格型號

管道口徑

(中偉測控)材質:球墨鑄鐵和不銹鋼

ZW-LDE

15~2600

 

 

代號

電極材料

 

K1

316L

K2

HB

K3

HC

K4

K5

K6

鉑合金

K7

不銹鋼涂

覆碳化鎢

 

代號

內襯材料

 

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

功能

E1

0.3

E2

0.5

E3

1

F1

420Madc,負載≤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

10MPa

P2

16MPa

P3

40MPa

P4

16MPa

D1

220VAC±10

D2

24VDC±10

J1

一體型結構

J2

分體型結構

J3

防爆一體型結構

 ZW-LDE

 100

 K1

 C1

 E2

 F1T1P3D1J2

中偉電磁流量計

十三、訂貨須知:
1、產品:如有型號標準,請直播中偉測控咨詢價格,了解詳情! 
2、:如沒有產品型號規格,請把工況要求、設計圖紙、技術規范,發送至本公司。 
3、產品訂貨如需參數:通徑(DN),公稱壓力(Mpa),溫度(℃),流量范圍(m3/h),介質名稱(如:水),連接方式(卡箍式、螺紋式、法蘭式、夾持式、分體式,插入式等等)。 
4、報價確認:本公司提供報價清單及技術標準說明至客戶確認,在雙方技術各方面確認后再擬定合同。
5、質量要求、質量標準、供方對質量負責的條件:按國家有關質量標準。

售后服務:
1、從合同簽訂之日起,我中偉公司對所提供的產品提供免費保養及維護服務,承諾終生維修服務;
2、江蘇中偉測控儀表有限公司的將定期與客戶,了解產品的使用情況,并解決客戶使用過程中產生的問題,無償提供;
3、保修期內出現人為的損壞,我公司負責進行維修,并收取由此產生的維修費用;
4、產品出現質量問題或對產品不滿意,用戶可以無條件的選擇退換貨,中偉測控不收取任何的手續費,出現質量問題,承擔來回的運費。

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