电磁流量计

发布时间:2022-04-25     浏览次数:
电磁流量计

一、电磁流量计概述:
      ZHLD电磁流量计的测量原理是依据法拉第电磁感应定律来实现对流体的体积流量进行测量的,其主要由流量传感器(测量管、电极、励磁线圈、磁轭壳体)与流量转换器两部分组成。电磁流量计主要用于测量封闭管道中具有大于5μs/cm电导率以及满管状态下的导电液体或浆液的体积流量(包括对酸、碱、盐等强腐蚀性的液体的体积流量的测量),为适应于不同的工作环境与工作领域,电磁流量计按安装要求分:管道式电磁流量计与插入式电磁流量计两种;按照现场环境与显示要求又分为:一体式电磁流量计与分体式电磁流量计两种。由于电磁流量计具有高精度、高可靠性与使用寿命长等特点而被广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理及水利建设等领域。
二、电磁流量计的工作原理:

       电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时,将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时,如果具有一定电导率的流体流经测量管,将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B、测量管内径d与平均流速V的乘积,电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲,摸拟电流等信号,用于流量的控制和调节。


式中K,d为常数,由于励磁电流是恒流的,故B也是常数,则由E=KBdV可知,体积流量Q与信号电压E成正比,即流速感应的信号电压E与体积流量Q成线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q。这就足电磁流量计的基本工作原理。
       由E=KBdV可知,被测流体介质的温度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动(如层流或紊流)就不会影响测量结果的。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。对于制造厂和用户来说,只要用普通的水实际标定后就可测量其他任何导电流体介质的体积流量,而不需作任何修正,这是电磁流量计的一突出优点,是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件,因此几乎没有压力损失,并具有很高的可靠性。

三、电磁流量计产品特点:
1、可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功率损耗低;
2、采用16位嵌入式微处理器,运算速度快,精度高;
3、全数字量处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高,流量测量范围度可达150:1
4、超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMC性能好;
5、转换器中英文切换菜单,全英文或者全汉字菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂;
6、高清晰度背光LCD显示;
7、具有双向流量测量、双向总量累计功能,电流、频率具备双向输出功能;
8、内部具有三个积算器可分别显示正向累计量、反向累计量及差值积算量;
9、具有RS485RS232数字通讯信号输出,可带HART协议功能;
10、具有电导率测量功能,可判别传感器是否空管;
11、转换器具有恒流励磁电流范围大,可与不同公司、不同类型的电磁流量传感器配套使用;
12、具有自检与自诊断功能;
13、采用SMD器件和表面安装(SMT)技术,电路可靠性高;
14、仪表内部设计有不掉电时钟,可记录16次掉电时间;
15、电磁流量计测量管内无阻流部件,压力损失为零,不易堵塞;
16、电磁流量计仪表配置多种输出信号功能,可与计算机。单元组合仪表配套,可完成打印、通讯和联网要求;
17、电磁流量计双排显示瞬时流量与累积流量,并能显示工作状态、参数、计量单位等;
四、电磁流量计主要技术数据:
1、整机和传感器技术数据

执行标准 JB/T9428-1999
公称通径(DN) 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600
最高流速 15m/s
精确度 DN10~DN600 示值的:±0.5%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s)
DN700~DN2600 示值的±0.5%(流速≥0.8m/s);±4mm/s(流速<0.8m/s)
流体导电率 ≥5uS/cm
公称压力 4.0MPa 1.6MPa 1.0MPa 0.6MPa 6.3、10MPa
DN10~DN80 DN100~DN150 DN200~DN1000 DN1200~DN2000 特殊订货
环境温度 传感器 -25℃~+60℃
转换器及一体式 -20℃~+60℃
衬里材料 聚四氟乙烯、聚氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加网PFA
最高流体温度 一体式 70℃
分体式 聚氯丁橡胶衬里 65℃;
聚氨酯衬里 80℃
聚四氟乙烯衬里 100℃;150℃(订货时注明)
聚全氟乙丙烯(F46)
加网PFA
信号电极和接地电极材料 不锈钢316L、哈氏合金C、哈氏合金B、钛、钽、铂/铱合金、不锈钢涂覆碳化钨
电极刮刀机构 DN300~DN2600
连接法兰材料 碳钢 不锈钢
接地法兰材料 不锈钢1Crl8Ni9Ti
进口保护法兰材料 DN65~DN150 不锈钢1Cr18Ni9Ti
DN200~DN1600 碳钢+不锈钢1Cr18Ni9Ti
外壳防护 DN10~DN2600分体式橡胶或聚氨酯衬里传感器 IP65或IP68
其他传感器、一体式流量计和分体式转换器 IP65
间距(分体式) 转换器距离传感器一般不超过100m

2、转换器技术数据

 
电源
交流 85~265V,45~400Hz
直流 11~40V
锂电池  
 
 操作键和显示
 
 按键式
4个薄膜按键可设定选择全部参数,也可利用PC机(RS232)对转换器设定编程;
3行LCD宽视角、宽温、带背光显示;
第1行显示瞬时流量值;
第2行显示累积流量单位;
第3行显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。
内部积算器 正向总量、反向总量及差值总量。
 
 
 
 输出信号


单向模拟输出
全隔离,负载≤600D.(20mA时);
上限:0~21mA可选,每档1mA;
下限:0~21mA可选,每档1mA;
正、反向流量输出方式编程。
双向模拟输出 下限限制为0或4mA,其他同单向模拟输出。


双向脉冲输出
两路输出分别对应正向和反向流量,频率0~800Hz,上限1~800Hz可选,每档1Hz;
方波或选定脉宽,选定脉宽上限2.5S,每档1ms;
无源隔离晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V。


双路报警输出
可报警(编程)高/低流量、空管、故障状态、正反向流量、模拟量超量程、脉冲量超量程、脉冲小信号切除,输出极性可选;
带隔离保护的晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V.(与脉冲输出不隔离)
数字通讯 RS232,RS485,HART等

3、衬里选择

衬里材料 主要性能 最高介质温度 适用范围
一体式 分体式  
聚四氟乙烯(PTFE) 是化学性能最稳定的一种塑料,能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐浓碱和各种有机溶剂。不耐三氟化氯、高温三氟化氯、高流速液氟、液氧、自氧的腐蚀。用于正压管道。 70℃ 100℃ 150℃ (需特殊订货) 1、浓酸、碱等强腐蚀性介质。 2、卫生类介质。
聚全氟乙丙烯(F46) 同F4,耐磨性、抗负压能力高于F4。 同上  
聚氟合乙烯(Fs) 适用温度上限较聚四氟乙烯低,但成本也较低。 80℃  
橡胶NE 1、有极好的弹性,高度的扯断力,耐磨性能好。2、耐一般弱腐蚀介质,不耐氯化介质的腐蚀。用于正压管道。 -20~65℃ 水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。
聚氨酯橡胶PU 1、耐磨性能极强。2、耐腐蚀性能较差。 80℃ 中性强磨损的矿浆、煤浆、泥浆

4、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择

法兰种类 适用范围
接地法兰(或接地环) 适用于非导体管道,如塑料管道、有衬里的管道,但有接地电极的传感器不需要,为降低成本和使用效果,国内电磁流量计厂家一般用增加一个接地电极代替接地环。
进口保护法兰 当介质有强磨损性时选用。

5、电极选择

电极材料 耐蚀及耐磨性能
不锈钢(316L)0Cr18Ni12Mo2Ti 用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质,适用于石油化工、钢铁等工业部门及市政、环保等领域。
哈氏合金B 对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐蚀性,也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、有机酸等非氯化性酸、碱,非氧化性盐液的腐蚀。
哈氏合金C 能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀,也耐氧化性盐类如:Fc++、Cu++下或含其他氧化剂的腐蚀,如高于常温的次氯酸盐溶液、海水的腐蚀
能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟硫酸)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀,但如酸中含有氧化剂(如硝酸、Fc++、Cu++)时,则腐蚀大为降低。
具有优良的耐蚀性和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟硫酸、碱外,几乎能耐一切化学介质(包括沸点的盐酸、硝酸和150℃以下的硫酸)的腐蚀。在碱中不耐蚀。
铂铱合金 几乎能耐一切化学介质,但不适用于王水和铵盐。
不锈钢涂覆碳化钨 用于无腐蚀性,强磨损性的介质。
注: 由于介质种类繁多,其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化,故本表仅供参考。用户应根据实际情况自己做出选择,必要时应做拟选材料的耐腐试验,如挂片试验。

五、ZHLD系列电磁流量计流量范围的选型要求:
◆量程范围确认
        一般工业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在保证流速在0.5m/s以上的情况下精度可达到0.5%(DN15~DN300,DN300以上通常1.0级),在特殊情况下,最低流速应不小于0.2m/s,最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小,其值由下式计算:
Q=π (D/2)²V×3600
Q:流量(m³/h) D:管道内径(mm) V:流速(m/s)
电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。
◆ZHLD系列电磁流量计参考流量范围(精度0.5级 1.0级)

口径mm 流量范围m³/h 口径mm 流量范围m³/h
DN10 0.16~2.5 DN400 250~4000
DN15 0.4~6 DN500 400~6000
DN20 0.6~12 DN600 600~10000
DN25 1.0~16 DN700 800~12000
DN32 1.6~25 DN800 1000~16000
DN40 2.5~40 DN900 1200~20000
DN50 4.0~60 DN1000 1600~25000
DN65 6.0~120 DN1200 2500~30000
DN80 10~160 DN1400 3000~50000
DN100 16~250 DN1600 3000~60000
DN125 25~400 DN1800 5000~60000
DN150 40~600 DN2000 6000~100000
DN200 60~1000 DN2200 6800~110000
DN250 100~1600 DN2400 8200~130000
DN300 160~2500 DN2600 9500~153000
DN350 200~3000    

六、ZHLD系列电磁流量计选型谱

型号 口径 电磁流量计
ZHLD 10~2600
    代号 安装形式  
Y 一体式
F 分体式
  代号 转换显示器形式
ZA 圆形(一体式)
ZB 方形(仅适用于分体式)
  代号 供电形式
AC (交流)220V AC 50Hz(90~245V AC 50Hz)
DC (直流)24V DC (20~36V DC)
LD 锂电池供电(不带信号输出)
  代号 输出信号(可多选)
  I 4~20mA
  F 频率 1KHz
  Rs 串行通讯(RS485)
  H HART协议
  C 控制输出
     代号 防爆要求
 N 无防爆
 EX 防爆
  代号 介质温度
T1 ≤65℃
T2 ≤120℃
T3 ≤180℃(仅适用于分体式)
  代号 内衬材质
NE 氯丁橡胶(≤65℃)
PVC 聚氯乙烯(≤70℃)
PU 聚氨酯 耐磨(≤80℃)
PTFE 聚四氟乙烯(≤180℃)
  代号 电极材质
316L 不锈钢
HC 哈氏合金C
Ti
Ta
Pt

七、选择电磁流量计需要提供的现场技术参数及条件:
1、管道的尺寸及材质
2、测量的介质名称及物理特性
3、正常工作温度、最高工作温度
4、正常工作压力、最高工作压力
5、流体的正常流速、最高最低流速
6、仪表供电方式及信号输出要求
7、现场工况环境是否需要隔爆
8、传感器的防护等级要求
9、现场是否有可以满足电磁流量计安装的前后直管段位置
八、电磁流量计的安装要求:

1、对外部环境的要求
a.流量计应避免安装在温度变化很大或受到设备高温辐射的场所,若必须安装时须有隔热、通风的措施。
b.流量计最好安装在室内,若必须安装于室外,应避免雨水淋浇,积水受淹及太阳曝晒,须有防潮和防晒措施。
C.流量计应避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,必须安装时,须有通风措施。
d.为了安装、维护、保养方便,在流量计周围需有充裕的安装空间。
e.流量计安装场所应避免有强磁场及强振动源,如管道振动大,在流量计两边应有固定管道的支座。
2、对直管段的要求
     为了改善涡流与流场畸变的影响,流量计安装的前、后直管段长度有一定要求,否则会影响测量精度(也可安装整流器,尽量避免在靠近调节阀和半开阀门之后安装)。

3、对工艺管的要求
        流量计对安装点的上、下游工艺管有一定的要求,否则影响测量精度。
a 、 上 、 下 游 工 艺 管 的 内 径 与 传 感 器 的 内 径 相 同 , 并 应 满 足 :0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:传感器内径,D:工艺管内径)
b、工艺管与传感器必须同心,同轴偏差应不大于0.05DN
4、旁通管的要求
       为了方便检修流量计,最好为流量安装旁通管,另外,对重污染流体及流量计需清洗而流体不能停止的,必须安装旁通管。
5、流量计在管线上的安装要求
6、传感器的接地
       为了使仪表可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻<10Ω。在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧还应加装接地环或内置接地电极。
a、在金属管道上的接地方式:金属管道内避没有绝缘层,按下图接地。
b、在塑料管道上或有绝缘层、油漆管道上的接地方式:传感器上的两端面应加装接地环或内置接地电极,使管内流动的被测介质与大地短接,具有零电位。否则,电磁流量计无法正常工作。
7、电磁流量计安装注意事项:
a.安装尺寸一定要计算准确,否则容易泄露或安装不上。
b.流体流向必须与传感器表体上的流向箭头保持一致。
C.流量计的电极轴线必须近似水平,否则影响测量精度。
d.传感器两边的法兰必须保持平行否则容易泄露。
e.为了壁免在安装后形成旋涡流动,应保证工艺配管、流量计同轴连接不能错开。
f.安装流量计时,严禁在紧靠流量计法兰处电焊施工,以免烧伤流量计衬里。
g.对不同性质的工艺管道,应采用相应的接地方式(见传感器接地)
h.对于腐蚀性介质,最好应垂直安装,被测介质自下往上流动,这样可以避免固体颗粒在流量计管中沉积,使衬里腐蚀均匀,延长使用寿命。
i.对于测量管口径大于200mm,为安装方便,可采用伸缩头安装。

8、电磁流量计系列产品:分体式电磁流量计-插入式电磁流量计-隔爆型电磁流量计-(耐酸耐碱)防腐型电磁流量计
9、电磁流量计价格:1650元起(具体价格以公司报价为准)
10、电磁流量计质保期:产品自出厂后12个月以上

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