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    热水流量计

    来源:作者:公布时间:2019-06-03

    555.jpg 

        热水流量计依据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线发生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流量成正比例,其值为:
        E=KBVD        
        式中:
        E-感应电势;
        K-与磁场分布及轴向长度有关的系数;
        B-磁感应强度;
        V-导电液体平均流速;
        D-电极间距;(测量管内直径)
        传感器将感应电势E作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波用一系列的数字处置后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有420mA输出,报警输出及频率输出,并设有RS485等通讯接口,并撑腰HARTMODBUS协议。

     

    热水流量计特性
      ■全数字量处置,抗干扰能力强,测量可靠,精度高、流量测量范围可达1501
      ■超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMI性能好;
      ■采纳16位嵌入式微处置器,运算速度快,精度高,可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功耗低;
      ■采纳SMD器件和外貌贴装(SMT)技术,电路可靠性高;
      ■管道内无可动部件,无阻流部件,测量中几乎没有附加压力损失;
      ■在现场可依据用户实际需要在线修改量程;
      ■测量结果与流速分布,流体压力,温度、密度、粘度等物理参数无关;
      ■高清楚度背光LCD显示,全中文菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂;
      ■具有RS485RS232HartModbus等数字通讯信号输出;(选配)
      ■具有自检与自诊断功能;
      ■小时总量计录功能,以小时为单位记载流量总量,适用于分时计量制(选配);
      ■内部具有三个积算器可分别显示正向累积量反向累积量及差值积算量,内部设有不掉电时钟,可记载16次掉电时间。(选配);
      ■红外手持操作器,115KHZ通讯速率,远距离非接触操作转换器一切功能(选配)。

     

    热水流量计的基本原理
    ()测量原理
        依据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即发生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B, Lu三者相互垂直,则
    eBlu       (335)
    与此相仿.在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(317)则能够证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特发生感生电动势:
    eBD        (336)
    式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:
    qv=πDUˉ=   337
    由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性联系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是电磁流量计的测量原理.
    需要说明的是,要使式(337)严厉成立,必须使测量条件满足下列假定:
    ①磁场是均匀分布的恒定磁场;
    ②被测流体的流速轴对称分布;
    ③被测液体是非磁性的;
    ④被测液体的电导率均匀且各向同性。
    ()励磁方式
        励磁方式即发生磁场的方式.由前述可知,为使式(337)严厉成立,第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场.为此,就需要选择一种适合的励磁方式。当前,一般有三种励碰方式,即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁.现分别予以介绍.
    1.直流励磁
        直流励磁方式用直流电发生磁场或采纳*磁铁,它能发生一个恒定的均匀磁场.这种直流励磁变送器的大优点是受交流电磁场干扰影响很小,因而能够疏忽液体中的自感现象的影响.但是,使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化,即电解质在电场中被电解,发生正负离子.在电场力的作用下,负离子跑向正极,正离子跑向负极.如图318所示.这样,将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围,严峻影响电磁流量计的正常工作.所以,直流励磁一般只用于测量非电解质液体,如液态金属等.
    318直流励磁方式
    直流励磁方式.jpg

     

    热水流量计技术参数:

    公称通径(mm 

    (特别规格可定制)

    管道式四氟衬里:DN10DN600

    管道式橡胶衬里:DN40DN2200

    流动方向

    正,反,净流量

    量程比

     1501

    反复性误差

     测量值的±0.1%

    精度等级

    管道式:0.5级,1.0

    被测介质温度

    一般橡胶衬里:-20~+60

    高温橡胶衬里:-20~+90

     聚四氟乙稀衬里:-30~+100

     高温型四氟衬里:-20~+180

    额定工作压力 
    (高压可定制)

    DN10DN150:≤1.6MPa

    DN200DN350:≤1.0MPa

    DN400DN1000:≤0.6MPa

    DN450DN2200:≤0.25MPa

    流速范围

    0.115m/s

    电导率范围

    被测流体电导率≥5μs/cm

    信号输出

    420mA(负载电阻0750Ω),脉冲/频率,操纵电平

    通讯输出

    RS485,MODBUS协议,HART协议

    供电电源

    AC220VDC24V

    要求直管段长度

    上游≥5DN,下游≥2DN

    连接方式

    流量计与配管之间均采纳法兰连接,相符国标GB/T9115.1-2000

    防爆等级

     ExdeiallBT4-T6

    防护等级

     IP65,特别订制*可达IP68

    情况温度

     25~+60

    相对温度

    5%95%

    消耗总功率

    小于20W

    MAT-LDE智能电磁流量计选型表:

       

    代码

           

    MAT-LDE-

     

    智能电磁流量计

    通径

    □□□

    10-2200mm

    结构形式

    S

    一体型

    L

    分体型

     电极原料

    M

    不锈钢

    T

    Ti(钛)

    D

    Ta(钽)

    H

    哈氏合金

    P

    Pt

    N

    Ni

    输出方式

    0

    无输出

    1

    4-20mA/1-5KHz

    2

    4-20mA

    衬里原料

    X

    橡胶

    F

    聚四氟乙烯

    P

    聚乙烯

    J

    聚氨酯橡胶

    就地显示

    0

    无就地显示

     

    1

    就地显示

     通讯方式

    0

    无通讯

    1

    RS485

    2

    RS232

    3

    Modbus

    4

    Hart

    接地环

    0

    无接地环

    1

    有接地环

    2

    有接地电极

    上限流量

    n

    上限流量(量程)m3/h

    仪表口径的确定:

    内径(mm

    10

    15

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    Qminm3/h

    0.05

    0.1

    0.3

    0.4

    0.8

    1.2

    2

    3

    Qmaxm3/h

    3.5

    8

    15

    22

    35

    55

    95

    150

    内径(mm

    80

    100

    125

    150

    200

    250

    300

    350

    Qminm3/h

    5

    8

    12

    18

    25

    35

    50

    60

    Qmaxm3/h

    220

    350

    550

    800

    1400

    2200

    3200

    4500

    内径(mm

    400

    450

    500

    550

    600

    700

    800

    900

    Qminm3/h

    80

    120

    180

    230

    300

    400

    500

    600

    Qmaxm3/h

    5500

    7500

    9000

    11000

    13000

    16600

    21700

    27468

    内径(mm

    1000

    1100

    1200

    1400

    1600

    1800

    2000

    2200

    Qminm3/h

    800

    1000

    1200

    1600

    2100

    2700

    3300

    4000

    Qmaxm3/h

    33900

    41000

    48800

    66400

    86800

    109000

    135000

    164000

     

    热水流量计衬里原料的确定:

    内衬原料

    名称

    符号

    性能

    *工作温度

    适用液体

    橡胶

    氯丁橡胶

    CR

    耐磨性中等,耐一般低浓度的酸碱盐的腐蚀

    60

    自来水、工业用水、海水

    聚氨酯橡胶

    PU

    极好的耐磨性能,耐酸碱性能较差

    60

    纸浆、矿浆等浆液

    氟塑料

    聚四氟乙烯

    F4PTFE

    化学性能很稳定,耐沸腾的盐酸、硫酸、王水、浓碱的腐蚀

    160

    腐蚀性强的酸碱盐液体

    聚全氟乙丙烯译名:
    特氟隆FEP

    F46FEP

    化学性能等同于F4
    抗压、抗拉强度优于4

    120

    腐蚀性的酸碱盐液体

    四氟乙烯和乙烯的共聚物

    F40ETFE

    化学性能等同于F4
    抗压、抗拉强度优于4

    120

    腐蚀性的酸碱盐液体

    塑料

    聚乙烯

    PO

    耐稀酸、碱、盐的腐蚀

    60

    耐酸碱盐液体的污水

    聚苯硫醚

    PPS

    耐稀酸、碱、盐的腐蚀

    100

    耐酸碱盐液体的污水

    电极、接地环原料的确定:

    原料

    耐腐蚀性能

    316L

     适用:1.生活用水,工业用水,原水井水,城市污水
           2.弱腐蚀性酸、碱、盐溶液

    哈氏合金B

     适用:1.盐酸(浓度小于10%)等非氧化性酸
           2.氢氧化钠(浓度小于50%),一切浓度的氢氧化钠碱溶液
           3.磷酸,有机酸
     不适用:硝酸

    哈氏合金C

     适用:1.混酸和铬酸与硫酸的混合溶液
           2.氧化性盐类如Fe+++Cu++、海水
           3.磷酸,有机酸
     不适用:盐酸

    钛(Ti

     适用:1.盐,如:⑴ 氯化物(氯化物/////铁等)
                     ⑵ 钠盐、钾盐、铵盐、次铝酸盐、海水
           2.浓度小于50%氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钡碱溶液
     不适用:盐酸、硫酸、磷酸、*等还原性酸

    钽(Da

     适用:1.盐酸(浓度小于40%),稀硫酸和浓硫酸(不包括发烟硫酸)
           2.二氧化氯,氯化铁、次氯酸、*、乙酸等
           3.硝酸(包括发烟硝酸)等氧化性酸,温度低于80℃的王水
     不适用:碱、*

    铂(Pt

     适用:几乎一切的酸、碱、盐溶液(包括发烟硫酸、发烟硝酸)
     不适用:王水、铵盐

    碳化物

     适用:纸浆、污水、能抗固体颗粒干扰
     不适用:无机酸、有机酸、氯化物

     

     

    20190228085820.jpg

     

    轴对称速度分布。假设流速的分布具有轴对称分布。液体和电场中的感应电流是对称的并且平行于液体的轴向。
    均匀,恒定的分布磁场。假设磁场具有恒定且均匀的分布。如果这个假设是正确的,则能够通过运动发生的磁场中导电液体的影响疏忽它,即感应电流对磁场分布的影响以及感应电流和感应电流之间相互作用的影响。具有液体流速的电磁力。在液态金属的测量中这两种效果都不可疏忽。


     

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