工業(yè)污水管道流量計(jì)測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,傳感器主要組成部分是:測(cè)量管、電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。電磁流量計(jì)主要用于測(cè)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。電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水總量控制、造紙、醫(yī)藥、食品等工、農(nóng)業(yè)部門的生產(chǎn)工藝過程流量測(cè)量和控制;適用于導(dǎo)電液體的總量計(jì)量。
特點(diǎn)、用途和適用范圍
1.1特點(diǎn)
●電磁流量計(jì),具有以下特點(diǎn):
●不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電率變化的影響,線性測(cè)量原理能實(shí)現(xiàn)高精確度測(cè)量;
●測(cè)量管內(nèi)無阻流件,壓損小,直管段要求低;
●公稱通徑DN6-DN2000覆蓋范圍寬,襯里和電極有多種選擇,能滿足測(cè)量多種導(dǎo)電流體的要求;
●轉(zhuǎn)換器采用可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁,提高了流量測(cè)量的穩(wěn)定性,功率損耗??;
●轉(zhuǎn)換器采用16位嵌入式微處理器,全數(shù)字處理,運(yùn)算速度快,抗*力強(qiáng),測(cè)量可靠,精確度高,流量測(cè)量范圍度可達(dá)1500:1;
●高清晰度背光LCD顯示,全漢字菜單操作,使用方便,操作簡單,易學(xué)易懂;
●具有RS485或RS232O數(shù)字通訊信號(hào)輸出;
●具有電導(dǎo)率測(cè)量功能,可以判別傳感器是否空管,具有自檢與自診斷功能;
●采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高;
●可用于相應(yīng)的防爆場合。
1.2主要用途
系列電磁流量計(jì),可用來測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電流體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水測(cè)控、造紙、醫(yī)藥、食品等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝過程中的流量測(cè)量和控制。
1.3使用環(huán)境條件
環(huán)境溫度: 傳感器-25℃~+60℃ 轉(zhuǎn)換器-10℃~+60℃
相對(duì)溫度: 5%-95%
1.4工作條件
流體最高溫度: 一體型 70℃
分離型: 聚四氟乙烯襯里 150℃
氯丁橡膠襯里 80℃
聚氨酯橡膠襯里 70℃
流體電導(dǎo)率: ≥5uS/cm
工作原理
2.1數(shù)學(xué)物理模型
電磁流量計(jì)的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)法律。當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體在磁場場內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),在與磁場方向、運(yùn)動(dòng)方向相互垂直方向的導(dǎo)體兩端,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比。
如圖一,當(dāng)導(dǎo)電流體以平均流速V(m/s)通過裝有一對(duì)測(cè)量電極的一根內(nèi)徑為D(m)的絕緣導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)時(shí),該管道處于一個(gè)均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(T)的磁場中,那么在一對(duì)電極上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E(V),它的方向垂直于磁場和流體的方向。
2.2轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)
電磁流量轉(zhuǎn)換器一方面向電磁流量傳感器勵(lì)磁線圈提供穩(wěn)定的勵(lì)磁電流,以達(dá)到B是一個(gè)常數(shù),同時(shí)把傳感器感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)放大轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)或頻率信號(hào),便于流量的顯示,控制與調(diào)節(jié).圖二所示為轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)。
工業(yè)污水管道流量計(jì)選型
正確地選用電磁流量計(jì)是保證用好電磁流量計(jì)的前提條件。選用什么種類的電磁流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定,使電磁流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等,都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量的要求。
可測(cè)量的流體常見介質(zhì)電導(dǎo)率表
液 體 | 電導(dǎo)率(μs/cm) |
各 種 酸 | 10×104~801×104 |
堿 液 | 8×104 ~30×104 |
蒸 餾 水 | 0.01~5 |
水及飲料 | 200~800 |
啤 酒 | 600~800 |
麥 芽 汁 | 500~1000 |
牛 奶 | 200~300 |
水 果 醬 | 400~1000 |
由電磁流量計(jì)的工作原理可知,能選用電磁流量計(jì)測(cè)量流量的流體必須是導(dǎo)電的,嚴(yán)格的說,除了高溫流體之外,只要電導(dǎo)率大于5μ/cm的任何流體都可以選用相應(yīng)的電磁流量計(jì)來測(cè)量流量,因此不導(dǎo)電的氣體、蒸汽、油類、丙酮等物質(zhì)不能選用電磁流量計(jì)來測(cè)量流量。
傳感器口徑的確定
流量計(jì)使用流速最好在0.1~15m/s范圍內(nèi),此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶管道口徑一致。當(dāng)流速低于0.1m/s時(shí),應(yīng)采用縮管方式提高流速。
一體型或分離型的選擇
一體型:現(xiàn)場環(huán)境較好的情況下,一般都選用一體型,即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。
分離型:即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同的地點(diǎn),一般出現(xiàn)以下情況時(shí)選用分離型:
⑴ 環(huán)境溫度或流量計(jì)轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60oC.
⑵ 管道震動(dòng)較大的場合。
⑶ 會(huì)對(duì)傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場合。
⑷ 現(xiàn)場溫度較高或有腐蝕性氣體的場合。
⑸ 流量計(jì)裝在高空或井下等調(diào)試不方便的場合。
訂貨時(shí)應(yīng)注明傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的距離,一般不能超過100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。
電極、接地環(huán)材料的選擇
應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體的腐蝕性來選擇電極的材料,請(qǐng)查有關(guān)腐蝕手冊(cè),對(duì)于特殊流體應(yīng)作試驗(yàn)。
材 料 | 耐 腐 蝕 性 能 |
含鉬不銹鋼 (OCr18Ni12Mo2Ti) | 硝酸、溫室下<5%硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液、在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸 |
哈氏合金C 哈氏合金B(yǎng) (HC HB) | 耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性鹽、堿、常溫硫酸 |
鈦(Ti) | 海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氯化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿 |
鉭(Ta) | 除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)介質(zhì)、包括沸點(diǎn)的鹽酸。硝酸和<175oC硫酸 |
鉑(Pt) | 各種酸、堿、鹽不包括王水 |
襯里材料選擇說明
應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。
內(nèi)襯材料 | 名 稱 | 符 號(hào) | 性 能 | 最高工作溫度 | 適 用 液 體 |
橡 膠 | 氯丁橡膠 |
| 耐磨性中等,耐一般低濃度的酸堿鹽的腐蝕 | <80℃ | 自來水、工業(yè)用水、海水 |
聚胺脂橡膠 |
| 好的耐磨性能,耐酸堿性能較差 | <60℃ | 紙漿、礦漿等漿液 |
氟 塑 料 | 聚四氟乙烯 | F4或PTFE | 化學(xué)性能很穩(wěn)定,耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水、濃堿的腐蝕 | <180℃ | 腐蝕性強(qiáng)的酸堿鹽液體 |
四氟乙烯和六氟丙烯譯名:特氟隆FEP | F46或FEP | 化學(xué)性能略遜于F4 |
| 腐蝕性的酸堿鹽液體 |
塑 料 | 四氟乙烯和乙烯 | F4或ETFE | 化學(xué)性能略遜于F4 |
| 腐蝕性的酸堿鹽液體 |
聚乙烯 | PO | 化學(xué)性能穩(wěn)定 | <60℃ | 污水 |
聚苯硫醚 | PPS |
| <150℃ | 熱水 |
流量范圍的選擇
最大流量和最小流量必須符合下表中的數(shù)據(jù)。
內(nèi)徑(mm) | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 0.0283 4.24 | 0.0636 9.54 | 0.12 16.96 | 0.176 26.5 | 0.29 43.42 | 0.452 67.85 | 0.7 106.0 | 1.19 179.0 |
內(nèi)徑(mm) | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 1.8 271.0 | 2.28 424.0 | 4.41 662.0 | 6.36 954.0 | 11.3 1690 | 17.6 2650 | 25.4 3810 | 34.6 5190 |
內(nèi)徑(mm) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 45.2 6780 | 57.2 8570 | 77.6 10600 | 85.8 12800 | 101.0 15200 | 138.0 20700 | 180.0 27100 | 229.0 34300 |
內(nèi)徑(mm) | 1000 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 282.0 42400 | 342.0 51300 | 407.0 61000 | 554.1 83121 | 732.7 108566 | 916.0 137404 | 1131.0 169635 | 1368.4 205258 |
選型:
XT-LDG- | 電磁流量計(jì) | 口徑(mm) | 代號(hào) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
| 代號(hào) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | D10 | 10 | 0.06~2.3 | D150 | 150 | 15~510 | D15 | 15 | 0.15~5.1 | D200 | 200 | 27~904 | D25 | 25 | 0.4~14 | D250 | 250 | 42~1416 | D32 | 32 | 0.7~23 | D300 | 300 | 61~2040 | D40 | 40 | 1~36 | D350 | 350 | 83~2776 | D50 | 50 | 1.7~57 | D400 | 400 | 109~3624 | D80 | 80 | 4~145 | D500 | 500 | 170~5664 | D100 | 100 | 7~226 | D600 | 600 | 245~8152 | 介質(zhì)溫度 | T0 | 0~80℃ | T1 | 0~120℃ | T2 | 0~180℃ | 襯里材料 | F0 | 聚氨脂≤80℃中性礦漿、泥漿、煤漿 | F1 | 耐磨橡膠≤60℃一般酸、堿、鹽介質(zhì) | F2 | 聚四氟乙烯≤180℃濃度較大酸、堿、鹽介質(zhì) | F3 | 改性聚氨脂≤120℃中性漿液 | 電極材料 | K1 | 316L | K2 | 哈氏 | K3 | 鈦材/鉭材 | K4 | 碳化物(耐磨) | 工作壓力 | P1 | 2.5MPa 全系列口徑 | P2 | 6.4MPa 口徑≤150 | P3 | 16MPa 口徑≤150 | P4 | 25MPa 口徑≤150 | P5 | 35MPa 口徑≤150 | 連接方式 | C0 | 法蘭式 | C1 | 法蘭夾裝式 | 轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu) | E1 | 一體式智能表頭 | E2 | 分體式智能表頭,注:信號(hào)線長度應(yīng)注明 | 供電電壓 | H0 | 220VAC | H1 | 24VDC | 輸出類型 | G1 | 4~20mA | G2 | 1~5V | G3 | Rs485 | 防爆類型 | N | 普通型 | D | 隔爆型(供電應(yīng)選24VDC) |
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XT-LDG - D25 T0 K1 P1 C0 E1 H1 G1 D 型號(hào)舉例 |
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