概述
DKS-LDF分體式電磁流量計是益種根據(jù)法拉電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),實現(xiàn)數(shù)字勵磁。電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。電磁流量計除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
工作原理
電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勱磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生益磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測量管,將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B,測量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,摸擬電流等信號,用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E=KBdV
式中: E――――為電基間的信號電壓(V)
B――――磁通密度(T)
d――――測量管內(nèi)徑(m)
V――――平均流速(m/s)
式中K,d為常數(shù),由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數(shù),則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBdV可知,被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造廠和用戶來說,只要用普通的水實際標(biāo)定后就可測量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積,而不需作任何修正,這是電磁流量計的一突出優(yōu)點(diǎn),是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并具有很高的可靠性。
1、量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計被測介質(zhì)流速發(fā)2~4m/s為宜,在特殊情況下,流速應(yīng)不小于0.1m/s,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基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的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:Q=V·π(D/2)2=0.002826VD2
Q:流量(/h)
D:管道內(nèi)徑(m)
V:流速(m/h)
產(chǎn)品安裝及使用
1、對外部環(huán)境的要求
a、流量計應(yīng)避免安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場所,若必須安裝時,須有隔熱、通風(fēng)的措施。
b、流量計最好安裝在室內(nèi),若必須安裝于室外,應(yīng)避免雨水淋澆,積水受淹及太陽曝曬,須有防潮和防曬措施。
c、流量計應(yīng)避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,必須安裝時,須有通風(fēng)措施。
d、為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)、方便,在流量計周圍需有充實的安裝空間。
e、流量計安裝場所應(yīng)避免有強(qiáng)磁場及強(qiáng)振動源,如管道振動大,在流量計兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
2、對直管段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響,流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求,否則會影響測量精度(也可安裝整流器,盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝)。
管道安裝類型
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安裝示意圖式
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標(biāo)準(zhǔn)管道
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前直管道L
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后直管道S
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水平管
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圖a
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5D
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3D
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彎管
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圖b
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10D
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5D
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擴(kuò)口管
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圖c
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10D
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5D
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閥門下游
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圖d
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10D
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5D
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收縮管
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圖e
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5D
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2D
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汞下游
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圖f
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15D
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5D
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混合液
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圖g
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30D
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3D
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3.對工藝管道的要求
流量計對安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測量精度。
a、上、下游工藝管的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑相同,并應(yīng)滿足:0.98DN≤D≤1.05DN (式中DN:傳感器內(nèi)徑,D:工藝管內(nèi)徑)
b、工藝管與傳感器必須同心,同軸偏差應(yīng)不大于0.05DN
4、旁通管的要求
a、 方便流量計的檢修 b、 對重污染流體必須安裝 c、流體不能停止而流量計需清洗
5、流量計在管線上的安裝要求
6、傳感器的接地
為了使儀表可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾,傳感器應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,接地電阻<10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時,傳感器兩側(cè)還應(yīng)加裝接地環(huán)。 a、在金屬管道上的接地方式:金屬管道內(nèi)避沒有絕緣層,按下圖接地。
b、在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式:傳感器上的兩端面應(yīng)加裝接地環(huán),使管內(nèi)流動的被測介質(zhì)與大地短接,具有零電位。否則,電磁流量計無法正常工作。(見下圖)
7、傳感器在陰極保護(hù)管道上的安裝
防護(hù)電解腐蝕的管道通常在其內(nèi)壁和外壁是絕緣的,因此被介質(zhì)沒有接地電位。所以,傳感器必須使用接地環(huán)。具有陰極防腐蝕保護(hù)的管道,傳感器與兩側(cè)連接管道之間常是絕緣的,所以介質(zhì)對地是不導(dǎo)通的,安裝時要注意下列各點(diǎn):
a、接地環(huán)要裝在傳感器的兩端面上,他們必須與工藝管道的法蘭絕緣,通過接地線2與傳感器相連,接地環(huán)的材質(zhì)應(yīng)能耐介質(zhì)的腐蝕,制造廠通常提供的 標(biāo)準(zhǔn)材料是不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)
b、儀表兩側(cè)工藝管的法蘭應(yīng)該用截面積為4mm2的銅導(dǎo)線繞過傳感器相連,使陰極保護(hù)電位與傳感器之間隔離。必須要注意,不要連接到傳感器上去。 c、法蘭連接螺栓必須與工藝管道的法蘭絕緣,用戶必須自備絕緣材料制造的襯套和墊圈。詳見下圖示意。
8、電磁流量計的搬運(yùn)
9、流量計安裝時注意事項
a、安裝尺寸一定要計算準(zhǔn)確,否則容易泄露或安裝不上。
b、流體流向必須與傳感器表面上的流向箭頭保持一致。
c、流量計的電極軸線必須近似水平,否則影響測量精度。
d、傳感器兩邊的法蘭必須保持平行否則容易泄露。
e、為了避免在安裝后形成旋渦流動,應(yīng)保證工藝配管、密封件、流量計同軸連接不能錯開。
f、安裝流量計時,嚴(yán)禁在緊靠流量計法蘭處電焊施工,以免燒傷流量計襯里。
g、對不同性質(zhì)的工藝管道,應(yīng)采用相應(yīng)的接地方式(見傳感器接地)。
h、對于腐蝕性介質(zhì),最好應(yīng)垂直安裝,被測介質(zhì)自下往上流動,這樣可以避免固體顆粒在流量計管道中沉積,使襯里腐蝕均勻,延長使用壽命。
i、對于測量管口徑大于200mm,為了方便,可采用伸縮頭