應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,能源 |
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產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
SP-LDE水煤漿流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,用來測量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量,是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測量一般導(dǎo)電液體的體積流量外,還可用于測量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理,水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。
基本原理
(一)測量原理
水煤漿流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)一導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動切割磁力線時,在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)體在磁場內(nèi)的長度L及導(dǎo)體的運(yùn)動速度u成正比,如果B, L,u三者互相垂直,則
e=Blu (3-35)
與此相仿.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速u流動時,導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極(圖3—17)則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對稱分布,兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動勢:
e=BD (3-36)
式中,為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:
qv=πDUˉ= (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應(yīng)電動勢e和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無關(guān).這就是電磁流量計(jì)的測量原理.
需要說明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使測量條件滿足下列假定:
①磁場是均勻分布的恒定磁場;
②被測流體的流速軸對稱分布;
③被測液體是非磁性的;
④被測液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
圖3-17原理簡圖
1-磁極;2-電極;3-管道
(二)勵磁方式
勵磁方式即產(chǎn)生磁場的方式.由前述可知,為使式(3—37)嚴(yán)格成立,**個必須滿足的條件就是要有一個均勻恒定的磁場.為此,就需要選擇一種合適的勵磁方式。目前,一般有三種勵碰方式,即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁.現(xiàn)分別予以介紹.
1.直流勵磁
直流勵磁方式用直流電產(chǎn)生磁場或采用**磁鐵,它能產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場.這種直流勵磁變送器的**優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響.但是,使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被極化,即電解質(zhì)在電場中被電解,產(chǎn)生正負(fù)離子.在電場力的作用下,負(fù)離子跑向正極,正離子跑向負(fù)極.如圖3—18所示.這樣,將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴(yán)重影響電磁流量計(jì)的正常工作.所以,直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體,如液態(tài)金屬等.
圖3-18直流勵磁方式
2.交流勵磁
目前,工業(yè)上使用的電磁流量計(jì),大都采用工頻(50Hz)電源交流勵磁方式,即它的磁場是由正弦交變電流產(chǎn)生的,所以產(chǎn)生的磁場也是一個交變磁場.交變磁場變送器的主要優(yōu)點(diǎn)是消除了電極表面的極化于擾.另外,由于磁場是交變的,所以輸出信號也是交變信號,放大和轉(zhuǎn)換低電平的交流信號要比直流信號容易得多.
如果交流磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
B=Bm sint (3-38)
則電極上產(chǎn)生的感生電動勢為
e=Bm Dsint (3-39)
被測體積流量為
qv= D (3-40)
式中Bm――磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的**值;
――勵磁電流的角頻率,=2f;
t――時間;
f――電源頻率.
由式(3-40)可知,當(dāng)測量管內(nèi)徑D不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm為一定值時,兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比.這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理.
值得注意的是,用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題.例如正交干擾.同相干擾等,這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起.因此,如何正確區(qū)分流量信號與干擾信號,并如何有效地抑制和排除各種干擾信號,就成為交流勵磁電磁流量計(jì)研制的重要課題。
3.低頻方波勵磁
直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優(yōu)缺點(diǎn),為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn),盡量避免它們的缺點(diǎn),70年代以來,人們開始采用低頻方波勵磁方式.它的勵磁電流波形如圖3—19所示,其頻率通常為工頻的1/4-l/10.
圖3-19方波勵磁電流波形
從圖3-19可見,在半個周期內(nèi),磁場是恒穩(wěn)的直流磁場,它具有直流勵磁的特點(diǎn),受電磁干擾影響很?。畯恼麄€時間過程看,方波信號又是一個交變的信號,所以它能克服直流勵滋易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象.因此,低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式,目前已在電磁流量計(jì)上廣泛的應(yīng)用.概括一下,電磁流量計(jì)具有如下幾個優(yōu)點(diǎn):
①能避免交流磁場的正交電磁干擾;
②消除由分布電容引起的工頻干擾;
③抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流;
④排除直流勵磁的極化現(xiàn)象.
儀表特點(diǎn)
■全數(shù)字量處理,抗*力強(qiáng),測量可靠,精度高、流量測量范圍可達(dá)150:1;
■超低EMI開關(guān)電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好;
■水煤漿流量計(jì)采用16位嵌入式微處理器,運(yùn)算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩(wěn)定性,功耗低;
■采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù),電路可靠性高;
■管道內(nèi)無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失;
■在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程;
■測量結(jié)果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān);
■高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學(xué)易懂;
■水煤漿流量計(jì)具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出;(選配)
■具有自檢與自診斷功能;
■小時總量計(jì)錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計(jì)量制(選配);
■內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘,可記錄16次掉電時間。(選配);
■紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能(選配)。
◆參考流量范圍
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23~5722.65 |
φ20 | 0.11~11.3 | φ500 | 70.65~7065.00 |
φ25 | 0.18~17.66 | φ600 | 101.74~10173.6 |
φ40 | 0.45~45.22 | φ700 | 138.47~13847.4 |
φ50 | 0.71~70.65 | φ800 | 180.86~18086.4 |
φ65 | 1.19~119.4 | φ900 | 228.91~22890.6 |
φ80 | 1.81~180.86 | φ1000 | 406.94~40694.4 |
φ100 | 2.83~282.60 | φ1200 | 553.90~55389.6 |
φ150 | 6.36~635.85 | φ1600 | 723.46~72345.6 |
φ200 | 11.3~1130.4 | φ1800 | 915.62~91562.4 |
φ250 | 17.66~176.25. | φ2000 | 1130.4~113040.00 |
φ300 | 25.43~2543.40 | φ2200 | 1367.78~136778.4 |
φ350 | 34.62~3461.85 | φ2400 | 1627.78~162777.6 |
φ400 | 45.22~4521.6 | φ2600 | 1910.38~191037.6 |
水煤漿流量計(jì)選型代碼:
型號 | 說明 | |||||||||
SPLDE — | □ | □ | -□ | □ | □ | □ | □ | □ | -□ | |
通徑 | 10-2200mm | |||||||||
組合 | S | 一體型 | ||||||||
L | 分體型 | |||||||||
電極材料 | M | 不銹鋼 | ||||||||
T | Ti(鈦) | |||||||||
D | Ta(鉭) | |||||||||
H | 哈氏合金 | |||||||||
P | Pt鉑 | |||||||||
N | Ni鎳 | |||||||||
輸出方式 | 0 | 無輸出 | ||||||||
1 | 4-20mA/1-5KHz | |||||||||
2 | 4-20mA | |||||||||
襯里材料 | X | 橡膠 | ||||||||
F | 聚四氟乙烯 | |||||||||
P | 聚乙烯 | |||||||||
J | 聚氨酯橡膠 | |||||||||
就地顯示 | 0 | 無就地顯示 | ||||||||
1 | 就地顯示 | |||||||||
通訊方式 | 0 | 無通訊 | ||||||||
1 | RS485 | |||||||||
2 | RS232 | |||||||||
3 | Mobdus | |||||||||
4 | Hart | |||||||||
接地 | 0 | 無接地環(huán) | ||||||||
1 | 有接地環(huán) | |||||||||
2 | 有接地電極 | |||||||||
上限流量 | (n) | 上限流量(量程)m3/h |
水煤漿流量計(jì)襯里的選擇:
襯里材料 | 主要性能 | 適用范圍 |
氯丁橡膠 Neoprene | 耐磨性好,有*的彈性,高扯斷力耐一般低濃度酸堿鹽介質(zhì)的腐蝕,不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕。 | <80°C,一般水,污水,泥漿,礦漿 |
聚氨酯橡膠 Polyurethane | 有*的耐磨性能,耐酸堿性能略差。 | <60°C,中性、強(qiáng)磨損的礦漿,煤漿、泥漿。 |
聚四氟乙烯 PTFE | 化學(xué)性能**穩(wěn)定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,濃堿和各種有機(jī)溶劑,不耐三氟化氯。 | <180°C,濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
F46 | 化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、潤滑性、不粘性和不燃性與PTFE相仿,但F46材料強(qiáng)度、耐老化性、耐溫性能和低溫柔韌性優(yōu)于PTFE。與金屬粘接性能好,耐磨性好于PTFE,具有較好 | <180°C,鹽酸、硫酸、王水和強(qiáng)氧化劑等,衛(wèi)生類介質(zhì) |
一體式電磁流量計(jì)接線
分體式電磁流量計(jì)接線
安裝地點(diǎn)的選擇:
為了使變送器工作穩(wěn)定,在選擇安裝地點(diǎn)時應(yīng)注意以下幾方面的要求:
1)盡量避免鐵磁性物體及具體強(qiáng)電磁場的設(shè)備(如大電機(jī)、大變壓器的等),以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。
2)應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,不宜在潮濕,易積水的地方安裝。
3)應(yīng)盡量避免日曬雨淋,避免環(huán)境溫度高于45℃及相對濕度大于95%
4)選擇便于維修,活動方便的地方
5)流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端,決不能在抽吸側(cè)安裝;閥么應(yīng)安裝在流量計(jì)下游側(cè)。