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浅谈电磁流量计

电磁流量计由传感器和转换器两部分构成,它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5uS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电体积流量的感应式仪表。

除可测量一般导电液体的体积流量外,还用于测量强酸强碱腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮体的体积流量。电磁流量计广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理,水利建设,河流疏浚等领域流量。

一、电磁流量计具有以下特点:

●不受流体密度、粘度、温度、压力和电率变化的影响,线性测量原理能实现高精确度测量;

●测量管内无阻流件,压损小,直管段要求低;

●公称通径DN10-DN2000覆盖范围宽,衬里和电极有多种选择,能满足测量多种导电流体的要求;

●转换器采用可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功率损耗小;

●转换器采用16位嵌入式微处理器,全数字处理,运算速度快,抗干扰能力强,测量可靠,精确度高,流量测量范围度可达1500:1;

●高清晰度背光LCD显示,全汉字菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂;

●具有RS485或RS232O数字通讯信号输出;

●具有电导率测量功能,可以判别传感器是否空管,具有自检与自诊断功能;

●采用SMD器件和表面安装(SMT)技术,电路可靠性高;

 

●可用于相应的防爆场合。

二、工作原理

   2.1数学物理模型

电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应法律。当一个导体在磁场场内运动时,在与磁场方向、运动方向相互垂直方向的导体两端,会产生感应电动势。电动势的大小与导体运动速度和磁场的磁感应强度大小成正比。

如图一,当导电流体以平均流速V(m/s)通过装有一对测量电极的一根内径为D(m)的绝缘导管内流动时,该管道处于一个均匀的磁感应强度为B(T)的磁场中,那么在一对电极上就会产生感应电动势E(V),它的方向垂直于磁场和流体的方向。

法拉第电磁感应定律为:E=B·D·V                  (1)

流量的体积流量为:                  2)

     由公式(1)和(2)可得到:m3/h)         (3)

     因此电动势可表示为:                  (4)

B是一个常数时,对某一个固定的口径D也是一个已知数,公式(3)中=K(一个常数),那么公式(3)可改写为:     QV=K·E (m3/h)     (5)

 

从公式(5)可以看出,流量QV与电动势E成正比。

2.2转换器电路结构

电磁流量转换器一方面向电磁流量传感器励磁线圈提供稳定的励磁电流,以达到B是一个常数,同时把传感器感应的电动势放大\转换成标准的电流信号或频率信号,便于流量的显示,控制与调节.图二所示为转换器电路结构。

三、产品型式和组成

3.1产品组成

电磁流量计由电磁流量转换器和电磁流量传感器两大部分组成,分离型还需要一根专用的双层屏蔽的电缆连接转换器和传感器。

3.2产品型式

LDG系列电磁流量计分为一体型和分离型两种结构形式。可用于规定的防爆场所。

传感器有7种不同材料的电极和4种不同材料的衬里可供选用。

三、产品型式和组成

3.1产品组成

电磁流量计由电磁流量转换器和电磁流量传感器两大部分组成,分离型还需要一根专用的双层屏蔽的电缆连接转换器和传感器。

3.2产品型式

LDG系列电磁流量计分为一体型和分离型两种结构形式。可用于规定的防爆场所。

传感器有7种不同材料的电极和4种不同材料的衬里可供选用。

 

四、产品的技术性能指标

4.1招待标准:JB/T9248-1999

4.2最高流速:15m/s

4.3公称通径: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精确度:0.5%、0.2%

4.5公称压力:4.0MPA(DN10-150)

              1.6MPA(DN200-600)

              1.0MPA(DN700-1200)

              0.6MPA(DN1400-2000)

              其它规格和标准可按用户要求.

4.6材料:

     电极形式和材料

     电极形式和可分为标准型、刮刀型、可拆卸型、带接地电极。

     电极及接地电极材料有含钼不锈钢,哈氏合金B、哈氏合金C、钛、钽、铂一依合金、不锈钢涂覆碳化钨7种。

     法兰材料:碳钢

     接地环材料:不锈钢

     进门保护环材料:不锈钢、碳钢。

4.7外壳防护:

     IP65:

     IP68:仅分离型氯丁橡胶和聚氨酯衬里的传感器,且不包括防爆结构。

4.8防爆标准:

    DN15-DN600一体型防爆:md  II BT4

    DN15-DN1600分离型防爆,传感器和转换器安装在相应的危险区md  II BT4

    DN15-DN1600分离型防爆,传感器安装在相应的危险区,转换器安装在安全区:md  II BT4

4.9连接电缆:分离型电磁流量计,传感器与转换器之间用信号电缆连接,电缆长度最长应小于100MM,本公司随表免费提供10M电缆,不足部分需订货。

4.10转换器性能:

     供电电源:单相交流电85-265V,45-63HZ,功率小于20W;直流供电11-40VD·C

     转换器显示与编程操作:4个薄膜按键可设定选择全部参数,还可利用外接手操器或PC机(RS485、RS232)对转换器设定编程,高清晰度背光LCD显示,空管检测,自诊断功能。

 

数字通讯:RS485、RS232、MODBUS、REMOTE,具有防雷击保护。

输出信号:

电流输出:双向两路,全隔离0-10mA/4-20 mA;负载电阻:0-10 mA是0-1.5K欧姆,4-20mA时是0-750欧姆。

频率输出:正向和反向流量输出,输出频率上限可在1-5000 HZ范围内设定。带光电陋离的晶体管集电极双向输出。外接电源不大于35V,导通时集电极最大电流为250 mA。

脉冲输出:正向和反向流量输出,输出脉冲上限可达5000cp/s。脉冲当量为0.001L-1.0m3/cP.脉冲宽度自动设置为20ms或方波。带光电隔离的晶体管集电极开路输出。外接电源不大于35V,导通时集电极最大电流为mA。

流向指示输出:本流量计可测正反方向的流体流动流量。并可以判断出流体流动的方向。规定显示正向流量时输出+10V高电平,反向流体流动输出0V的低电平。

报警输出:两路带光电隔离的晶体管集电极开路报警输出。外接电源不大于35V,导通时集电极最大电流为250mA。报警状态:流体空管、励磁断线、流量超限。

阻尼时间:在0-100S间分档可选。

五、故障处理:

9.1仪表无显示:

A.检查电源是否接通;

B.检查电源保险丝是否完好;

C.检查供电电压是否符合要求;

D、检查显示器对比度调节是否能够调节,并且调节是否合适;

E、如果上述前3ABC都正常,第D项显示器对比度调节不能够调节请将转换器交生产厂维修。

9.2励磁报警

A、励磁接线EXIEX2是否开路

B传感器励磁线圈总电阻是否小于150

C.如果ab两项都正常,则转换器有故障。

9.3空管报警

A.测量流体是否充满传感器测量管;

B.用导线将转换器信号输入端子SIC1SIC2SICCND三点短路,此时如果“空管报警”提示撤消,说明转换器正常,有可能是被测流体电导率低或空管阈值及空管量程设置错误;

C.检查信号连线是否正确;

D、检查传感器电极是否正常。

①使流量为零,观察显示电导比应小于100%

②在有流量的情况下,分别测量端子SIC1SIC2SCCND的电阻应小于20K(对介质为水测量值。最好用指针万用表测量,并可看到测量过程有充放电现象)。

E.用万用表测量DS1DS2之间的直流电压应小于1V,否则说明传感器电极被污染,应给予清洗。

9.4上限报警

上限报警提示出输出电流和输出频率(或脉冲)都超限,将流量量程改大可以撤销上限报警。

9.5下限报警

下限报警提示出输出电流和输出频率(或脉冲)都超限。将流量量程改小可以撤消下限报警。

9.6系统设置错误

已在流量量程设置、流量积算单位设置和脉冲当量设置中作出智能判断并提示,方便修改设置。

9.7测量的流量不准确

A.测量流体是否充满传感器测量管;

B、信号线连接是否正常;

C、检查传感器系数、传感器零点是否按传感器标牌和出厂校验单设置正常。