電磁流量計(jì)
一、產品簡介及技術指標
1.1電磁流量(liàng)計產(chǎn)品種(zhǒng)類(lèi)及適用範圍
電磁(cí)流量計由電磁(cí)流量(liàng)傳感器(qì)和電(diàn)磁流量轉(zhuǎn)換器兩大部分組成(chéng),主要分為(wéi)兩(liǎng)大(dà)類:一體(tǐ)型和(hé)分離(lí)型。
電磁(cí)流(liú)量計是基於(yú)法拉*電磁感應定律原(yuán)理的流(liú)量儀表,用於(yú)測量(liàng)封閉(bì)管道(dào)中導電液體和(hé)漿液(yè)的體積流量。它廣泛(fàn)應用於石油化工、鋼鐵冶(yě)金、給水排(pái)水、水(shuǐ)利(lì)灌溉、水處理(lǐ)、環保(bǎo)汙水、造(zào)紙、醫藥、食(shí)品等工農業部(bù)門的生產過程的流(liú)量(liàng)測(cè)量和控製。
1.2產品特點
1.獨立性強,測量(liàng)不受液體密度(dù)、粘度、溫度壓力和(hé)電導率等物理量變化(huà)的影(yǐng)響。
2.結構簡單(dān),故障率低,測量管內無活動(dòng)及阻流(liú)部件,不堵塞、無壓損。
3.適用範圍廣,量程比寬,適(shì)合(hé)導電(diàn)液體,含(hán)有纖(xiān)維、固體顆粒(lì)和懸浮物的液體。
4.安裝要求(qiú)低(dī),直管(guǎn)段要求低(前 5D 後 2D)。
5.工作穩定可(kě)靠,采用低頻方波勵磁(cí),功耗小,零點穩定。
6.輸出信號多樣性(xìng),可(kě)輸出與流速成正(zhèng)比例的線性模(mó)擬信號、數(shù)字信號(hào)及報警信(xìn)號。
1.3 工作原理(見圖 1-1)
流量計(jì)測量原理是基於法拉*電磁感應規律。流量計(jì)的測量管是一內襯絕緣材料的非導(dǎo)磁(cí)合金短管。兩隻(zhī)電*沿管徑方向穿通管壁(bì)固(gù)定在(zài)測量管上。其電*頭於襯裏(lǐ)內表麵基(jī)本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈衝(chōng)勵磁時,將在與測(cè)量管軸線垂(chuí)直的方向(xiàng)上產生一磁通量密度為 B 的工(gōng)作磁場(chǎng)。此時,如果具有一(yī)定電導率(lǜ)的(de)流體流經測(cè)量管,將(jiāng)切(qiē)割磁力線感應出電(diàn)動勢(shì) E。電動勢 E 正比於磁(cí)通量密度(dù) B,測量管內徑 d 與(yǔ)平均(jun1)流速 V的乘積(jī)、電動勢 E(流(liú)量信號)由電*檢出並通過電纜送(sòng)至轉換器。轉換器將(jiāng)流量信(xìn)號(hào)放大處理後(hòu),可顯示流體流量(liàng),並能輸出(chū)脈衝,模擬電流信號,用於流(liú)量的測量和控製。
式中:
E---------為電*間的信號電壓(v)
B---------磁(cí)通密度(T)
d---------測量(liàng)管內徑(m)
V--------平均流(liú)速(sù)(m/s)
K---------常數
由於(yú) K 為常數,勵磁電流是恒流的,故 B 也是(shì)常數,則(zé)由(1-1)式(shì)可知,體積流(liú)量 Q 與信號電壓(yā) E 成正(zhèng)比,即流速感應的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線性關係。因此,隻要測量(liàng)出 E 就(jiù)可確定流量 Q,這就是電磁流(liú)量計的(de)基本工(gōng)作原理。
由(1-1)式(shì)可知,被測流(liú)體(tǐ)介質的溫(wēn)度、密度、壓力(lì)、導電率(lǜ)、液固兩相流體介質的液固成(chéng)分比等(děng)參數不會影響測量結果。至於(yú)流動狀態隻要符合軸(zhóu)對稱流動(如(rú)層流或紊流)就不會影(yǐng)響測量(liàng)結果的。因此說(shuō)電磁流量計是一種(zhǒng)真正的(de)體積流量(liàng)計。
1.4 執行標準及技術參數
1.4.1 產(chǎn)品(pǐn)執行標準
產品性(xìng)能符合電(diàn)磁流量計行業標準 JB/T9248-2008 及 JJG1033-2007 要(yào)求(qiú)。
1.4.2 主要技術指標
二、儀表選型(xíng)與安裝
儀(yí)表的選型是儀表應用中非常重要的工作,據有關資料統計,儀表在實際(jì)應用中(zhōng)有 2/3 的(de)故障是(shì)儀表的錯誤選型和錯誤安裝(zhuāng)造(zào)成(chéng)的,請特別注意。具體(tǐ)注意事項(xiàng)如下:
1.被測流(liú)體名(míng)稱和其(qí)化學性能。
2.*大流量、*小流量和常用流(liú)量(liàng)。推薦:常用流(liú)量應選擇在 1~3m/s 流速段內,如(rú)果不符,請用戶調整所(suǒ)選儀表(biǎo)的口徑規格。
3.*高(gāo)工作(zuò)壓力。
4.*高(gāo)工作溫(wēn)度、*低工作溫度。
5.被測流體必須具備(bèi)一定的(de)導電性,導電(diàn)率≥5μs/cm。
6.*大流量和*小流量必須符合表 2-1 的數據(jù)。
7.實際*高工作壓力必須小於流量計的額定工作壓力(見傳感器銘*)。
8.*高工作溫度和*低工(gōng)作溫度必須符合流量計(jì)規定的溫度要求(見傳感器(qì)銘*)。
9.確定是否有負壓(yā)情(qíng)況存在。
10.電*和襯裏材料(liào)的選擇應滿足(zú)流(liú)體介質的化學性能(néng)。
2.1 公稱(chēng)通(tōng)徑與流量範圍
2.2 電*材料的選擇
2.3 襯(chèn)裏材料的選擇
2.4 接(jiē)地環(huán)的選擇
若與(yǔ)傳感器連接的管道是(shì)絕緣性,則推薦(jiàn)使(shǐ)用接地環或接(jiē)地電*,若被測介質是磨損(sǔn)的(de),應選擇帶頸襯裏保(bǎo)護接地環。
聚四氟乙烯襯裏的傳感器,安裝使用時建議(yì)配備接地環,其作(zuò)用有二:一是(shì)保護(hù)襯裏(lǐ)表麵,二 是具有(yǒu)良好接地。
2.5 外(wài)形和安裝尺寸,見表 2-4
注:除表 2-4 標(biāo)準連接尺寸和公稱壓力(lì)以外,可依據用(yòng)戶要求(qiú),根據用戶實(shí)際(jì)安裝位置尺寸(cùn),管道公(gōng)稱壓力進行非標準設(shè)計和製造。
2.5.1 轉(zhuǎn)換器的結構和(hé)外(wài)形尺寸(cùn)(詳見轉換(huàn)器部(bù)分)
2.5.2 電磁流量計(含傳(chuán)感器)外(wài)形(xíng)及連接尺(chǐ)寸(cùn)(見圖 2-2,表 2-4)
常用規格電磁流量計外形尺寸和(hé)法蘭連接尺寸(cùn)
2.6 儀表安裝
2.6.1 安裝(zhuāng)須知
流(liú)量(liàng)計的設計、試驗和供電(diàn)均有安全(quán)規定,用戶必須嚴格遵守本說明書的有(yǒu)關條款確保(bǎo)流量計的安全操作及運行。保證電磁流量計測量(liàng)精度的必要條件(jiàn)如(rú)下:
1.被測液體介質(zhì)必(bì)須具有導電性。
2.被測液體介質必須充滿管(guǎn)道。
3.被測液體(tǐ)介(jiè)質必須(xū)均勻(yún),以避免電導率(lǜ)的不均(jun1)勻性(會產(chǎn)生嚴(yán)重幹擾),如需動態加入化(huà)學物質,應在儀表下(xià)遊(yóu)處注入。
4.電磁流量計係統(tǒng)必須良好接(jiē)地。
5.流量計入口直管段至(zhì)少 5 倍(bèi) DN (測量管道內徑),出(chū)口(kǒu)直管段至少 2 倍(bèi) DN。
6.在流量計附(fù)近,避免強電磁場幹擾,避免安裝在大(dà)型電機或變壓器等設備附近。
2.6.2 安全措施
為(wéi)保障人身和設備的安全(quán),須遵守(shǒu)以下條款:
1.在選擇(zé)位置和安裝流量(liàng)計之前,必須認真閱讀完本說明書有關部分,同時要考慮流量計、相關設備和機身環境的安全(quán)要求。
2.應由具(jù)備一(yī)定(dìng)儀表知識的人員進行(háng)儀表的安裝(zhuāng)和維(wéi)修。
3.正確安裝流量計傳(chuán)感器及配管,保證密封安全可(kě)靠(kào),液體壓力不(bú)得超過銘(míng)*上規定(dìng)的*高工作壓力。
4.采取一定措施(shī),防止觸電事故。
5.流(liú)量計的吊裝設(shè)備應符合安全規定。
2.6.3 安裝前的檢(jiǎn)查
1.檢查法蘭、襯裏、殼體和出線套(tào)有(yǒu)無損傷。
2.打開盒蓋(gài)、檢查(chá)接線印刷(shuā)電(diàn)路(lù)板有無鬆動(dòng)或損壞。
3.檢查(chá)銘*中型(xíng)號編碼與訂貨(huò)編碼是否相符。
2.6.4 吊裝
流量計應(yīng)采用正確吊(diào)裝(zhuāng)方法進行(háng)吊裝,吊裝設備的(de)安全載荷及(jí)防護措施應符合有關(guān)規定。禁止在轉(zhuǎn)換(huàn)器箱體(一體(tǐ)式(shì)流量計)或接線(xiàn)盒(hé)(分離型流量計)處用繩拴接起吊儀表。
2.6.5 正確選擇(zé)安裝位(wèi)置
正確地選(xuǎn)擇安裝(zhuāng)位置和正(zhèng)確(què)安裝流量計都(dōu)是非常重要的環(huán)節,若(ruò)在安裝(zhuāng)環節失誤,輕者影(yǐng)響測(cè)量精度,重者會(huì)影響流量(liàng)計的使用(yòng)壽命,甚至(zhì)會損壞(huài)流量計。選擇安裝位置時(shí)應注意(yì)以下(xià)問(wèn)題(tí):
1.測量電(diàn)*的(de)軸線必須近似於水平方向(與水平線夾(jiá)角一般為 10°以內)
2.測(cè)量管道內必須(xū)完全充滿(mǎn)液體。
3.流量計的前方*少要有 5×D(D 為流(liú)量計內徑)長度(dù)的直(zhí)管段,後(hòu)方*少(shǎo)要有 2×D(D為流量(liàng)計內徑(jìng))長度的直管段。
4.流(liú)體的流動方(fāng)向和流量計的箭頭方向一致。
5.管道內(nèi)要有真空會損壞流(liú)量計(jì)的(de)內(nèi)襯(chèn),需特別注意。
6.在流(liú)量計附近應無強(qiáng)電磁場,儀表安裝場所的磁場強度應小(xiǎo)於 400A/m(避免安(ān)裝在大型電(diàn)機或變壓器等設(shè)備附近(jìn))。
7.若(ruò)測量管道有振(zhèn)動,在流量計的(de)兩邊應(yīng)有固(gù)定的支座。
8.測(cè)量不同(tóng)介質的混(hún)合液時,混合(hé)點與流(liú)量計之間的距離*少(shǎo)要(yào)有 30×D(D 為流量(liàng)計內徑)。
9.為方便今後流量計的(de)清洗和(hé)維(wéi)護,應安裝旁(páng)通管(guǎn)道。
10.安(ān)裝聚(jù)四氟乙烯內襯的流量計時,連(lián)接(jiē)兩法(fǎ)蘭(lán)的螺栓應注(zhù)意均(jun1)勻(yún)擰緊(jǐn),否(fǒu)則容易壓壞聚四(sì)氟乙烯(xī)內襯,*好用力矩扳手。
11.儀表應避免(miǎn)強烈(liè)振動(dòng)和過大的溫度變化,同時要防止腐蝕性液體的滴漏對儀表(biǎo)造成損害。
12.如果(guǒ)安裝地點易受陽光曝曬,應當(dāng)增加遮蔽設施。
13.安裝傳感器時,應保證測量管與工藝管道同軸。對 50mm 及以下公稱通徑的(de)傳感器(qì),其軸線偏離不超過 2mm。DN65~DN150 其軸線偏離不超過(guò) 3mm,≥DN200 其軸(zhóu)線偏離不超(chāo)過 4mm。
14.法蘭之間加裝的法蘭墊圈,應(yīng)有良好的耐腐蝕性能,該墊圈不得伸入管道內部。
15.緊固儀表螺(luó)栓、螺母,其螺紋應(yīng)完整無損,潤滑(huá)良好。應依據法蘭尺寸、力矩(jǔ)大(dà)小采用力矩扳手緊固螺栓。
16.在傳(chuán)感器鄰(lín)近管道進行焊接或火焰(yàn)切割時(shí),要采用隔離措施(shī),防止(zhǐ)襯裏受熱,且必須確認儀表未通電運行,防止損壞儀表。
2.6.6 安裝(zhuāng)方式
應安裝在水平管道(dào)較低處和垂直向上處(chù),避免安裝在管道的*高點(diǎn)和垂直向(xiàng)下(xià)處。
應安裝在管(guǎn)道的上升處。
在(zài)開口排放(fàng)的管(guǎn)道安裝,應安裝在(zài)管道(dào)較低處。若管道落差超過 5m,在傳感器的下遊安裝排(pái)氣閥且傳(chuán)感(gǎn)器的下遊應(yīng)有(yǒu)一定的(de)背(bèi)壓。
應在(zài)傳感(gǎn)器的下遊安裝控製閥和切斷(duàn)閥,而不應安裝在傳(chuán)感器上遊。
傳感(gǎn)器絕對不能(néng)安裝在泵的進(jìn)口處,應安裝在泵的出口(kǒu)處。
在測量井內安裝流量(liàng)計的方式:1.入(rù)口(kǒu) 2.溢流管 3. 清洗孔 4.入口(kǒu)柵 5. 短管 6.流量(liàng)計(jì) 7.出口 8.排放閥
2.6.7 接地要求
電磁流量(liàng)計的接地是非常重(chóng)要的,若接地(dì)不好,無法正常運行,傳感器部分應有良好的單獨(dú)接地線(xiàn)(銅芯截麵積為(wéi) 1.6mm2),接地電阻(zǔ)<10Ω 。
1.接地(dì)環
若與傳感器連接(jiē)的管道是絕緣性的,則需用接地環,應選擇其(qí)材質和電(diàn)*的材質一樣,若被測介(jiè)質是磨損性的,應選擇帶頸接地環。
2.接地(dì)方式
流(liú)量計在金屬管道上的安裝,金屬管道內壁沒有絕緣塗層(céng)。
流(liú)量(liàng)計在塑料或內壁有(yǒu)絕緣塗料、油漆、內補等(děng)管道上安裝時(shí),應在傳感器的兩(liǎng)端安(ān)裝(zhuāng)接(jiē)地環。
流量計在(zài)陰*保(bǎo)護(hù)管(guǎn)道上安裝,防護(hù)電解腐蝕的管道一般在其壁和(hé)外壁(bì)是(shì)絕緣的(de),安裝時注意接地環和管道上(shàng)的法蘭應絕緣(yuán)。
2.6.8 改變轉換器盒的方向(xiàng)
轉換器盒可以根據需要作四個不同(tóng)方向的轉變。
1.一體型流量(liàng)計的轉換器盒(hé)方向的改變
① 取下(xià)固定(dìng)轉換器盒的 4 個六角螺絲(sī)。
② 將轉換器盒轉到理想的方向,旋轉時注意內部連接線。
③ 重新固定轉換器(qì)盒。
2.分體型流量計的接線盒(hé)方向的改變
① 取下固定接線盒的 4 個六角螺絲
② 將接線盒轉到理想(xiǎng)的方向,旋轉時注意內(nèi)部連接(jiē)線
③ 重新固定接(jiē)線盒。
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