给水流量表这种测量方式具有以下特点:
1、测量管内无阻流体,因此无压力损失;
2、由于信号在整个充满磁场的空间中形成,它是管道截面上的平均值,因此所需直管段相对较短,前端长度为 5倍DN(DN为流量计通径);
3、只有管道衬里和电极与被测液体接触,因此,合理选择电极和衬里材料,即可达到耐腐蚀、耐磨损的要求;
4、测量所得信号是一个与平均流速成线性关系的电动势,它与液体的压力、温度、密度、粘度、电导率(不小于电导率)等物理参数无关,所以测量精度高,工作可靠。
电磁流量计性能指标
公称通径:4,6,10,15,20,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,350,400,450,500,600,700,800,
900,1000,1100,1200,1400,1600,1800,2000
公称压力:0.6MPa,1.0MPa,1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.3MPa,10MPa,16MPa,20MPa,25MPa,32MPa
结构形式:一体型、分体型;高压型;卫生型;潜水型
精度等级:0.5级(0.3m/s~10m/s范围内),可选0.2级
可测量流速范围:0.05m/s~12m/s
有效测量流速范围:0.3m/s~10m/s (0.5级精度)
流体温度:≤180℃
电导率:≥0.5μs/cm2
衬里材料:聚四氟已烯PTFE、氯丁橡胶,F46,PFA、聚氨酯
电极材料:铂金、钽、哈氏合金、钛、316L、碳化钨
测量管材料:304不锈钢
外壳和法兰材料:碳钢,可定做不锈钢材质
工艺连接:
—— 法兰连接,法兰标准:GB/T9119-2000
—— 夹持式连接
—— 螺纹连接
—— 卫生级卡箍式连接
—— 高压由任连接或法兰连接
—— 潜水型敞口板式连接
防护等级:一体型(IP67)、分体型(IP65和IP68)
防爆标志:ExmdⅡBT4
供电电源:18~36VDC或者85~265VAC,功率:小于8W
输出信号:4-20mA,频率输出(0~10KHZ),脉冲当量
通讯协议:Hart协议、RS485(MODBUS)
励磁方式:
—— 三幅值低频矩形波励磁
—— 矿浆专用高频励磁(用于测量金属类磁性流体,如熔融态金属液、液态金属、含铁粉矿浆、硼铁矿浆、磁铁浆液、水银、砷等)
励磁电流:160mA
电气接口:M20×1.5、1/2NPT
接地方式:接地环或接地电极、管道接地
显示方式:液晶显示屏分辨率FSTN模式128×64
断电数据保存时间:断电记忆EEPROM,所设定之参数及流量累积数据在断电时后不丢失
平均*时间:MTBF=45000h
防雷击功能:采用防雷电保护设计电路,高效抗干扰电路,适用各种恶劣环境
传感器零点修正以及自动校零:见操作说明
故障自诊断功能并报警提示:能准确检测出传感器励磁回路、电极信号回路、转换器等的故障并显示报警
空、满管检测功能:采用电容式技术的空满管检测技术
瞬时流量和累积流量双向测量功能:正反向流量均可精确测量
在线调整流向的功能:见操作说明
多种流量单位可供选择:m3/h,l/h,kg/h,t/h,m3/m,l/m
阻尼时间设置功能:见操作说明
小信号切除功能:见操作说明
在线输出校准功能:见操作说明
累积量清零功能:见操作说明
累积量预设置功能:见操作说明
电磁流量计工作原理 | 给水流量表测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲劢磁时,将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时,如果具有一定电导率的液体流经测量管,将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径d与平均流速V 的乘积。电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲,摸拟电流等信号,用于流量的控制和调节。 |
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E=KBdV 式中: E――――为电极间的信号电压(V) B――――磁通密度(T) d――――测量管内径(m) V――――平均流速(m/s) 式中K,d为常数,由于励磁电流是恒流的,故B也是常数,则由E=KBdV可知,体积流量Q与信号电压E成正比,即流速感应的信号电压E与体积流量Q成线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q,这就是电磁流量计的基本工作原理。 由E=KBdV可知,被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动(如层流或紊流)就不会影响测量结果的。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。对于制造厂和用户来说,只要用普通的水实际标定后就可测量其他任何导电流体介质的体积,而不需作任何修正,这是电磁流量计的一突出优点,是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件,因此几乎没有压力损失,并具有很高的可靠性。 |  |
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电磁流量计主要技术参数
●公称通径系列DN(mm) 管道式四氟衬里: 25,32,40,50,65,80,100,125 150,200,250,300 管道式聚烯烃(PO)衬里: 25,32,40,50,65,80,100,125 150,200,250,300 注:特殊规格可以定制 ● 流动方向 正,反,净流量, 量程比:150:1 重复性误差:测量值的±0.1% ● 精度等级:管道式:0.5级,1.0级 ● 被测介质温度: 普通橡胶衬里:-20~+60℃ 高温橡胶衬里:-20~+90℃ 聚四氟乙烯衬里:-30~+100℃ 高温型乙烯衬里:-30~+180℃ ● 额定工作压力: 管道式:DN25~DN65:≤2.5Mpa, DN80~DN150:≤1.6Mpa, DN200~DN300:≤1.0Mpa ● 流量测量范围: 流量测量范围对流速度范围是0.3~15m/s | ● 电导率范围: 被测流体电导率≥5μs/cm 大多数以水为成份的介质,其导电率在200~800μs/cm范围内,均可选用电磁流量; ● 输出电流及负载电阻: 4~20mA全隔离负载电阻<750欧姆脉冲频率0-1KHz光电隔离OCT外接电源≤35V 导通时 集电极最大电流为25mA ● 电极材料: 含钼不锈刚、钛(Ti)、钽(Ta)、哈氏合金(H)、铂(Pt)或其他特殊电极材料 ● 防护等级: 潜水型: IP68,其他型 IP65 ● 供电电源: 85~265V, 45~63Hz ● 直管段长度: 管道式:上游≥5DN,下游≥2DN ● 连接方式: 流量计与配管之间均采用法兰连接,法兰连接尺寸应符合GB9119-88的规定。 ● 防暴标志:mdllBT4 ● 环境温度: -25℃~+60℃ ● 相对温度:5%~95% ● 消耗 |
电磁流量计接线图
1、一体型电磁流量计接线图
2、分体型电磁流量计接线图
□ 电磁流量计安装
﹡ 液体流动方向应与电磁流量计传感器上箭头方向一致,垂直安装时流体应自下向上;
﹡ 电磁流量计测量管内必须充满液体;
﹡ 电磁流量计传感器上游直管段长度应大于5D,下游大于2D;
﹡ 电磁流量计传感器应接地良好,电阻<10Ω;
﹡ 避免强交流磁场,振动场合应选择分体型电磁流量计;
﹡ 分体型电磁流量计信号线标准配置为10m,大于10m时请注明,最长300m。
□ 电磁流量计成套性
﹡ 一体型智能型电磁流量计1套(已推出微流量小口径智能型电磁流量计)
﹡ 分体型智能型电磁流量计,由电磁流量传感器、电磁流量转换器、信号线构成。
□ 电磁流量计附录
常用电极材料耐腐蚀性能表
材 料 | 耐 腐 性 能 |
耐酸钢 1Cr18Ni9Ti | 耐硝酸、冷磷酸及其它无机酸,多种盐、碱溶液,有机酸等; 不耐硫酸、盐酸、氢氟酸,沸腾的蚁酸、草酸、工业铬酸,碳酸钠、氯、溴、碘等。 |
含钼不锈钢 0Cr18Ni12Mo2Ti | 耐50%以下硝酸、室温50%以下硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸,一定压力下的亚硫酸、醋酸等; 不耐氢氟酸、氯、溴、碘等。 |
哈氏B合金 Hb | 耐沸点以下一定浓度的盐酸,硫酸﹑磷酸﹑氢氟酸﹑有机酸等非氧化性酸﹑碱,非氧化性盐液。 |
哈氏C合金 Hc | 耐氧化性酸,如硝酸、混酸或铬酸与硫酸的混合液,氧化性的盐类如Fe+3﹑、Cu+2或其它氧化剂,如高于常温的次氯酸盐溶液,海水 |
钛 Ti | 耐各种氯化物、氯盐酸及含氯介质,氧化性介质(如发烟硝酸),有机酸、碱。 |
钽 Ta | 耐腐性类似玻璃,除氢氟酸、发烟硫酸、碱外,几乎耐一切化学介质(如沸点的盐酸、硝酸、175℃以下的硫酸); 不耐碱。 |
铂 Pt | 耐各种酸、碱、盐; 不耐王水。 |
电磁流量计常用衬里性能表
材料 | 性 能 | 温 度 | 适用范围 |
氯 丁 橡 胶 | 弹性好,耐磨、耐冲击性好; 耐一般低浓度酸、碱、盐腐蚀; 不耐氧化性介质。 | 0~80℃ | 非氧化性溶液,如一般水、污水。 |
聚 氨 酯 | 耐磨性好; 耐酸、碱性能差。 | 0~60℃ | 石油钻探、矿浆、泥浆、砂浆等磨损严重场合。 |
聚 四 氟 乙 烯 | 稳定的塑料。耐沸腾的盐酸、硫酸、 硝酸和王水,浓碱、各种有机溶液; 不耐熔融碱金属及其氨溶液; 耐磨性及粘接性差。 | -40℃~180℃ | 测量酸、碱、盐强腐蚀及卫生类介质。 |
电磁流量计正确选型:
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作,有关资料表明,仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型或错误的安装而造成的,请特别注意。
1、收集数据:
被测流体成份;
最大流量、最小流量;
最高工作压力;
最高温度、低温度;
2、量程范围确认:
一般工业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,流速应不小于0.2m/s,最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小,其值由下式计算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h)
电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。
3、电磁流量计选型表:
型号 | 口径 | 电磁流量计 |
XT-LDE | 15~2600 |
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| 代号 | 电极材料 |
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K1 | 316L |
K2 | HB |
K3 | HC |
K4 | 钛 |
K5 | 钽 |
K6 | 铂合金 |
K7 | 不锈钢涂覆碳化钨 |
| 代号 | 内衬材料 |
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C1 | 聚四氟乙烯(F4) |
C2 | 聚全氟乙丙烯(F46) |
C3 | 聚氟合乙烯(FS) |
C4 | 聚录丁橡胶 |
C5 | 聚氨脂橡胶 |
| 代号 | 功能 |
E1 | 0.3级 |
E2 | 0.5级 |
E3 | 1级 |
F1 | 4-20Madc,负载≤750Ω |
F2 | 0-3khz,5v有源,可变脉宽,输出有效频率 |
F3 | RS485接口 |
T1 | 常温型 |
T2 | 高温型 |
T3 | 超高温型 |
P1 | 1.0MPa |
P2 | 1.6MPa |
P3 | 4.0MPa |
P4 | 16MPa |
D1 | 220VAC±10% |
D2 | 24VDC±10% |
J1 | 一体型结构 |
J2 | 分体型结构 |
J3 | 防爆一体型结构 |
传感器的选型主要考虑因素有:传感器的种类、口径、压力、电极材料、内衬材料、防护等级、尺寸大小、连接法兰等。 ①口径的选择:如果是新建的项目或设计,在选择口径时,应遵循的原则就是:保证正常流速在0.3m/s---10m/s范围内即可,*选择是正常流量在下面的《口径、流速、流量的关系表》的斜体红色数值范围内。当然,新工程刚上马,系统流速处于较低状态,随着系统的正常运行,流速会处于较高状态,这时只要更改现场仪表的量程就能适应,不需要更换仪表。如果现场流速过低,而且现场条件允许的话,可以通过在传感器的前后加装变径管,以满足要求,加装变径管应注意以下问题: 第一,为了加装变径管后不过多影响流速场的分布,不影响仪表的测量精度,能把变径管视为直管段的一部分,要求变径管的中心锥角α不大于15°,越小越好,如下图
 第二,加装变径管后会产生一定的压力损失,压力损失为 ΔP=ρ/200ξ1 V22+ξ2 V22+ξ3 V12) ΔP---损失的压力,单位MPa ρ---被测介质密度,单位Kg/m3 ξ1 、ξ3---分别是渐缩管、渐扩管的系数,该值与雷诺数有关,例如: α=8°时,ξ1、ξ3的值: d1/d2 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | ξ1 | 0.018 | 0.023 | 0.0255 | 0.028 | 0.03 | 0.0308 | 0.0315 | 0.0323 | 0.0332 | ξ2 | 0.01 | 0.02 | 0.07 | 0.15 | 0.26 | 0.43 | 0.64 | 0.9 | 1.25 |
ξ2 =0.02 传感器管系数 V1、V2--- 分别是变径管前方系统管道流速、传感器管道流速,单位m/s
口径、流速、流量对照表 流速 m/s 流量m3/h 口径mm | 0.3 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 10 | 0.085 | 0.283 | 0.565 | 0.848 | 1.131 | 1.414 | 1.696 | 2.626 | 2.827 | 15 | 0.191 | 0.636 | 1.272 | 1.909 | 2.545 | 3.181 | 3.817 | 5.089 | 6.362 | 20 | 0.339 | 1.131 | 2.262 | 3.393 | 4.524 | 5.655 | 6.786 | 9.048 | 11.310 | 25 | 0.530 | 1.767 | 3.534 | 5.301 | 7.069 | 8.836 | 10.603 | 14.137 | 17.671 | 32 | 0.869 | 2.895 | 5.791 | 8.686 | 11.581 | 14.476 | 17.372 | 23.162 | 28.953 | 40 | 1.357 | 4.524 | 9.048 | 13.572 | 18.096 | 22.619 | 27.143 | 36.191 | 45.239 | 50 | 2.121 | 7.069 | 14.137 | 21.206 | 28.274 | 35.343 | 42.412 | 56.549 | 70.686 | 65 | 3.584 | 11.946 | 23.892 | 35.838 | 47.784 | 59.730 | 71.675 | 95.567 | 119.459 | 80 | 5.429 | 18.096 | 36.191 | 54.287 | 72.382 | 90.478 | 108.573 | 144.765 | 180.956 | 100 | 8.482 | 28.274 | 56.549 | 84.823 | 113.097 | 141.372 | 169.646 | 226.195 | 282.743 | 125 | 13.254 | 44.179 | 88.357 | 132.536 | 176.715 | 220.893 | 265.072 | 353.429 | 441.786 | 150 | 19.085 | 63.617 | 127.235 | 190.852 | 254.469 | 318.086 | 381.704 | 508.938 | 636.173 | 200 | 33.930 | 113.097 | 226.195 | 339.292 | 452.389 | 565.487 | 678.584 | 904.779 | 1130.97 | 250 | 53.015 | 176.715 | 353.429 | 530.144 | 706.858 | 883.573 | 1060.29 | 1413.72 | 1767.15 | 300 | 76.341 | 254.469 | 508.938 | 763.407 | 1017.88 | 1272.35 | 1526.81 | 2035.75 | 2544.69 | 350 | 103.908 | 346.361 | 692.721 | 1039.08 | 1385.44 | 1731.80 | 2078.16 | 2770.89 | 3463.61 | 400 | 135.717 | 452.389 | 904.779 | 1357.17 | 1809.56 | 2261.95 | 2714.34 | 3619.12 | 4523.89 | 500 | 212.057 | 706.858 | 1413.72 | 2120.58 | 2827.43 | 3534.29 | 4241.15 | 5654.87 | 7068.58 | 600 | 305.364 | 1017.88 | 2035.75 | 3053.63 | 4071.50 | 5089.38 | 6107.26 | 8143.01 | 10178.8 | 700 | 415.632 | 1385.44 | 2770.89 | 4156.33 | 5541.77 | 6927.21 | 8312.65 | 11083.5 | 13854.4 | 800 | 542.868 | 1809.56 | 3619.12 | 5428.67 | 7238.23 | 9047.79 | 10857.3 | 14476.5 | 18095.6 | 900 | 687.066 | 2290.22 | 4580.44 | 6870.66 | 9160.88 | 11451.1 | 13741.3 | 18321.8 | 22902.2 | 1000 | 848.229 | 2827.43 | 5654.87 | 8482.30 | 11309.7 | 14137.2 | 16964.6 | 22619.5 | 28274.3
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