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淺談電磁流量計

電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成,它是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5uS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電體積流量的感應式儀表。

除可測量一般導電液體的體積流量外,還用于測量強酸強堿腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮體的體積流量。電磁流量計廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環保、食品等工業部門及市政管理,水利建設,河流疏浚等領域流量。

一、電磁流量計具有以下特點:

●不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電率變化的影響,線性測量原理能實現高精確度測量;

●測量管內無阻流件,壓損小,直管段要求低;

●公稱通徑DN10-DN2000覆蓋范圍寬,襯里和電極有多種選擇,能滿足測量多種導電流體的要求;

●轉換器采用可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功率損耗??;

●轉換器采用16位嵌入式微處理器,全數字處理,運算速度快,抗干擾能力強,測量可靠,精確度高,流量測量范圍度可達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,易學易懂;

●具有RS485或RS232O數字通訊信號輸出;

●具有電導率測量功能,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,電路可靠性高;

 

●可用于相應的防爆場合。

二、工作原理

   2.1數學物理模型

電磁流量計的工作原理基于法拉第電磁感應法律。當一個導體在磁場場內運動時,在與磁場方向、運動方向相互垂直方向的導體兩端,會產生感應電動勢。電動勢的大小與導體運動速度和磁場的磁感應強度大小成正比。

如圖一,當導電流體以平均流速V(m/s)通過裝有一對測量電極的一根內徑為D(m)的絕緣導管內流動時,該管道處于一個均勻的磁感應強度為B(T)的磁場中,那么在一對電極上就會產生感應電動勢E(V),它的方向垂直于磁場和流體的方向。

法拉第電磁感應定律為:E=B·D·V                  (1)

流量的體積流量為:                  (2)

     由公式(1)和(2)可得到:m3/h)         (3)

     因此電動勢可表示為:                  (4)

當B是一個常數時,對某一個固定的口徑D也是一個已知數,公式(3)中=K(一個常數),那么公式(3)可改寫為:     QV=K·E (m3/h)     (5)

 

從公式(5)可以看出,流量QV與電動勢E成正比。

2.2轉換器電路結構

電磁流量轉換器一方面向電磁流量傳感器勵磁線圈提供穩定的勵磁電流,以達到B是一個常數,同時把傳感器感應的電動勢放大\轉換成標準的電流信號或頻率信號,便于流量的顯示,控制與調節.圖二所示為轉換器電路結構。

三、產品型式和組成

3.1產品組成

電磁流量計由電磁流量轉換器和電磁流量傳感器兩大部分組成,分離型還需要一根專用的雙層屏蔽的電纜連接轉換器和傳感器。

3.2產品型式

LDG系列電磁流量計分為一體型和分離型兩種結構形式??捎糜谝幎ǖ姆辣瑘鏊?。

傳感器有7種不同材料的電極和4種不同材料的襯里可供選用。

三、產品型式和組成

3.1產品組成

電磁流量計由電磁流量轉換器和電磁流量傳感器兩大部分組成,分離型還需要一根專用的雙層屏蔽的電纜連接轉換器和傳感器。

3.2產品型式

LDG系列電磁流量計分為一體型和分離型兩種結構形式??捎糜谝幎ǖ姆辣瑘鏊?。

傳感器有7種不同材料的電極和4種不同材料的襯里可供選用。

 

四、產品的技術性能指標

4.1招待標準:JB/T9248-1999

4.2流速:15m/s

4.3公稱通徑:DN10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、150、200、250、300、350

              400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000

4.4精確度:0.5%、0.2%

4.5公稱壓力:4.0MPA(DN10-150)

              1.6MPA(DN200-600)

              1.0MPA(DN700-1200)

              0.6MPA(DN1400-2000)

              其它規格和標準可按用戶要求.

4.6材料:

     電極形式和材料

     電極形式和可分為標準型、刮刀型、可拆卸型、帶接地電極。

     電極及接地電極材料有含鉬不銹鋼,哈氏合金B、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑一依合金、不銹鋼涂覆碳化鎢7種。

     法蘭材料:碳鋼

     接地環材料:不銹鋼

     進門保護環材料:不銹鋼、碳鋼。

4.7外殼防護:

     IP65:

     IP68:僅分離型氯丁橡膠和聚氨酯襯里的傳感器,且不包括防爆結構。

4.8防爆標準:

    DN15-DN600一體型防爆:md  II BT4

    DN15-DN1600分離型防爆,傳感器和轉換器安裝在相應的危險區md  II BT4

    DN15-DN1600分離型防爆,傳感器安裝在相應的危險區,轉換器安裝在安全區:md  II BT4

4.9連接電纜:分離型電磁流量計,傳感器與轉換器之間用信號電纜連接,電纜長度應小于100MM,本公司隨表免費提供10M電纜,不足部分需訂貨。

4.10轉換器性能:

     供電電源:單相交流電85-265V,45-63HZ,功率小于20W;直流供電11-40VD·C

     轉換器顯示與編程操作:4個薄膜按鍵可設定選擇全部參數,還可利用外接手操器或PC機(RS485、RS232)對轉換器設定編程,高清晰度背光LCD顯示,空管檢測,自診斷功能。

 

數字通訊:RS485、RS232、MODBUS、REMOTE,具有防雷擊保護。

輸出信號:

電流輸出:雙向兩路,全隔離0-10mA/4-20 mA;負載電阻:0-10 mA是0-1.5K歐姆,4-20mA時是0-750歐姆。

頻率輸出:正向和反向流量輸出,輸出頻率上限可在1-5000 HZ范圍內設定。帶光電陋離的晶體管集電極雙向輸出。外接電源不大于35V。

脈沖輸出:正向和反向流量輸出,輸出脈沖上限可達5000cp/s。脈沖當量為0.001L-1.0m3/cP.脈沖寬度自動設置為20ms或方波。帶光電隔離的晶體管集電極開路輸出。外接電源不大于35V。

流向指示輸出:本流量計可測正反方向的流體流動流量。并可以判斷出流體流動的方向。規定顯示正向流量時輸出+10V高電平,反向流體流動輸出0V的低電平。

報警輸出:兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報警輸出。外接電源不大于35V。報警狀態:流體空管、勵磁斷線、流量超限。

阻尼時間:在0-100S間分檔可選。

五、故障處理:

9.1儀表無顯示:

A.檢查電源是否接通;

B.檢查電源保險絲是否完好;

C.檢查供電電壓是否符合要求;

D、檢查顯示器對比度調節是否能夠調節,并且調節是否合適;

E、如果上述前3項A、B、C都正常,第D項顯示器對比度調節不能夠調節請將轉換器交生產廠維修。

9.2勵磁報警

A、勵磁接線EXI和EX2是否開路

B傳感器勵磁線圈總電阻是否小于150;

C.如果a、b兩項都正常,則轉換器有故障。

9.3空管報警

A.測量流體是否充滿傳感器測量管;

B.用導線將轉換器信號輸入端子SIC1、SIC2和SICCND三點短路,此時如果“空管報警”提示撤消,說明轉換器正常,有可能是被測流體電導率低或空管閾值及空管量程設置錯誤;

C.檢查信號連線是否正確;

D、檢查傳感器電極是否正常。

①使流量為零,觀察顯示電導比應小于100%。

②在有流量的情況下,分別測量端子SIC1和SIC2對S重CCND的電阻應小于20K(對介質為水測量值。用指針萬用表測量,并可看到測量過程有充放電現象)。

E.用萬用表測量DS1和DS2之間的直流電壓應小于1V,否則說明傳感器電極被污染,應給予清洗。

9.4上限報警

上限報警提示出輸出電流和輸出頻率(或脈沖)都超限,將流量量程改大可以撤銷上限報警。

9.5下限報警

下限報警提示出輸出電流和輸出頻率(或脈沖)都超限。將流量量程改小可以撤消下限報警。

9.6系統設置錯誤

已在流量量程設置、流量積算單位設置和脈沖當量設置中作出智能判斷并提示,方便修改設置。

9.7測量的流量不準確

A.測量流體是否充滿傳感器測量管;

B、信號線連接是否正常;

C、檢查傳感器系數、傳感器零點是否按傳感器標牌和出廠校驗單設置正常。

 

 

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