磁翻板液位计

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热水流量计

来源:作者:发表时间:2019-06-03

555.jpg 

    热水流量计根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产生感应电势,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理后,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,并支持HARTMODBUS协议。

 

热水流量计特点
  ■全数字量处理,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;
  ■采用16位嵌入式微处理器,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;
  ■采用SMD器件和表面贴装(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;
  ■在现场可根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;
  ■高清晰度背光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,以小时为单位记录流量总量,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,可记录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所有功能(选配)。

 

热水流量计的基本原理
()测量原理
    根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,在导体的两端即产生感生电势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三者互相垂直,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)则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势:
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成线性关系,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)严格成立,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
    励磁方式即产生磁场的方式.由前述可知,为使式(337)严格成立,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,就需要选择一种合适的励磁方式。目前,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产生磁场或采用*磁铁,它能产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,因而可以忽略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,产生正负离子.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,严重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 

(特殊规格可定制)

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

重复性误差

 测量值的±0.1%

精度等级

管道式:0.5级,1.0

被测介质温度

普通橡胶衬里:-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,控制电平

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用法兰连接,符合国标GB/T9115.1-2000

防爆等级

 ExdeiallBT4-T6

防护等级

 IP65,特殊订制*可达IP68

环境温度

 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

 电极材料

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

衬里材料

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

 

热水流量计衬里材料的确定:

内衬材料

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、接地环材料的确定:

材料

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:几乎所有的酸、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,则可以通过运动产生的磁场中导电液体的影响忽略它,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忽略。


 

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