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電磁流量計

一、產(chǎn)品簡介及技術(shù)指標

1.1電磁流量計產(chǎn)品種類及適用范圍

電磁流量計由電磁流量傳感器和電磁流量轉(zhuǎn)換器兩大部分組成,主要分為兩大類:一體型和分離型。

電磁流量計是基于法拉*電磁感應(yīng)定律原理的流量儀表,用于測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量。它廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水、造紙、醫(yī)藥、食品等工農(nóng)業(yè)部門的生產(chǎn)過程的流量測量和控制。

電磁流量計產(chǎn)品分類圖

1.2產(chǎn)品特點

1.獨立性強,測量不受液體密度、粘度、溫度壓力和電導(dǎo)率等物理量變化的影響。

2.結(jié)構(gòu)簡單,故障率低,測量管內(nèi)無活動及阻流部件,不堵塞、無壓損。

3.適用范圍廣,量程比寬,適合導(dǎo)電液體,含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。

4.安裝要求低,直管段要求低(前 5D 后 2D)。 

5.工作穩(wěn)定可靠,采用低頻方波勵磁,功耗小,零點穩(wěn)定。

6.輸出信號多樣性,可輸出與流速成正比例的線性模擬信號、數(shù)字信號及報警信號。

電磁流量計產(chǎn)品圖

1.3 工作原理(見圖 1-1)

流量計測量原理是基于法拉*電磁感應(yīng)規(guī)律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電*沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電*頭于襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為 B 的工作磁場。此時,如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線感應(yīng)出電動勢 E。電動勢 E 正比于磁通量密度 B,測量管內(nèi)徑 d 與平均流速 V的乘積、電動勢 E(流量信號)由電*檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流信號,用于流量的測量和控制。

電磁流量計原理計算公式

式中:

E---------為電*間的信號電壓(v)

B---------磁通密度(T)

d---------測量管內(nèi)徑(m)

V--------平均流速(m/s)

K---------常數(shù)

由于 K 為常數(shù),勵磁電流是恒流的,故 B 也是常數(shù),則由(1-1)式可知,體積流量 Q 與信號電壓 E 成正比,即流速感應(yīng)的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線性關(guān)系。因此,只要測量出 E 就可確定流量 Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。

由(1-1)式可知,被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、導(dǎo)電率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。

電磁流量計工作原理圖


1.4 執(zhí)行標準及技術(shù)參數(shù)

1.4.1 產(chǎn)品執(zhí)行標準

產(chǎn)品性能符合電磁流量計行業(yè)標準 JB/T9248-2008 及 JJG1033-2007 要求。

1.4.2 主要技術(shù)指標

電磁流量計技術(shù)參數(shù)對照表


二、儀表選型與安裝

儀表的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,儀表在實際應(yīng)用中有 2/3 的故障是儀表的錯誤選型和錯誤安裝造成的,請?zhí)貏e注意。具體注意事項如下:

1.被測流體名稱和其化學(xué)性能。 

2.*大流量、*小流量和常用流量。推薦:常用流量應(yīng)選擇在 1~3m/s 流速段內(nèi),如果不符,請用戶調(diào)整所選儀表的口徑規(guī)格。

3.*高工作壓力。

4.*高工作溫度、*低工作溫度。

5.被測流體必須具備一定的導(dǎo)電性,導(dǎo)電率≥5μs/cm。

6.*大流量和*小流量必須符合表 2-1 的數(shù)據(jù)。

7.實際*高工作壓力必須小于流量計的額定工作壓力(見傳感器銘*)。

8.*高工作溫度和*低工作溫度必須符合流量計規(guī)定的溫度要求(見傳感器銘*)。

9.確定是否有負壓情況存在。

10.電*和襯里材料的選擇應(yīng)滿足流體介質(zhì)的化學(xué)性能。


2.1 公稱通徑與流量范圍

電磁流量計口徑流量范圍表


2.2 電*材料的選擇

電磁流量計電*材料選型表


2.3 襯里材料的選擇

電磁流量計襯里材料選型表


2.4 接地環(huán)的選擇

若與傳感器連接的管道是絕緣性,則推薦使用接地環(huán)或接地電*,若被測介質(zhì)是磨損的,應(yīng)選擇帶頸襯里保護接地環(huán)。

聚四氟乙烯襯里的傳感器,安裝使用時建議配備接地環(huán),其作用有二:一是保護襯里表面,二 是具有良好接地。

電磁流量計接地環(huán)分類圖


2.5 外形和安裝尺寸,見表 2-4

注:除表 2-4 標準連接尺寸和公稱壓力以外,可依據(jù)用戶要求,根據(jù)用戶實際安裝位置尺寸,管道公稱壓力進行非標準設(shè)計和制造。


2.5.1 轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和外形尺寸(詳見轉(zhuǎn)換器部分)


2.5.2 電磁流量計(含傳感器)外形及連接尺寸(見圖 2-2,表 2-4)

電磁流量計外形圖一

電磁流量計外形圖二


常用規(guī)格電磁流量計外形尺寸和法蘭連接尺寸

電磁流量計外形尺寸表一

電磁流量計外形尺寸表二


2.6 儀表安裝

2.6.1 安裝須知

流量計的設(shè)計、試驗和供電均有安全規(guī)定,用戶必須嚴格遵守本說明書的有關(guān)條款確保流量計的安全操作及運行。保證電磁流量計測量精度的必要條件如下:

1.被測液體介質(zhì)必須具有導(dǎo)電性。

2.被測液體介質(zhì)必須充滿管道。

3.被測液體介質(zhì)必須均勻,以避免電導(dǎo)率的不均勻性(會產(chǎn)生嚴重干擾),如需動態(tài)加入化學(xué)物質(zhì),應(yīng)在儀表下游處注入。

4.電磁流量計系統(tǒng)必須良好接地。

5.流量計入口直管段至少 5 倍 DN (測量管道內(nèi)徑),出口直管段至少 2 倍 DN。

6.在流量計附近,避免強電磁場干擾,避免安裝在大型電機或變壓器等設(shè)備附近。


2.6.2 安全措施

為保障人身和設(shè)備的安全,須遵守以下條款:

1.在選擇位置和安裝流量計之前,必須認真閱讀完本說明書有關(guān)部分,同時要考慮流量計、相關(guān)設(shè)備和機身環(huán)境的安全要求。

2.應(yīng)由具備一定儀表知識的人員進行儀表的安裝和維修。

3.正確安裝流量計傳感器及配管,保證密封安全可靠,液體壓力不得超過銘*上規(guī)定的*高工作壓力。

4.采取一定措施,防止觸電事故。

5.流量計的吊裝設(shè)備應(yīng)符合安全規(guī)定。


2.6.3 安裝前的檢查

1.檢查法蘭、襯里、殼體和出線套有無損傷。

2.打開盒蓋、檢查接線印刷電路板有無松動或損壞。

3.檢查銘*中型號編碼與訂貨編碼是否相符。


2.6.4 吊裝

流量計應(yīng)采用正確吊裝方法進行吊裝,吊裝設(shè)備的安全載荷及防護措施應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。禁止在轉(zhuǎn)換器箱體(一體式流量計)或接線盒(分離型流量計)處用繩拴接起吊儀表。

電磁流量計正確吊裝圖


2.6.5 正確選擇安裝位置

正確地選擇安裝位置和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),若在安裝環(huán)節(jié)失誤,輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至?xí)p壞流量計。選擇安裝位置時應(yīng)注意以下問題:

1.測量電*的軸線必須近似于水平方向(與水平線夾角一般為 10°以內(nèi))

電磁流量計安裝位置圖

2.測量管道內(nèi)必須完全充滿液體。

3.流量計的前方*少要有 5×D(D 為流量計內(nèi)徑)長度的直管段,后方*少要有 2×D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段。

電磁流量計直管段安裝位置圖

4.流體的流動方向和流量計的箭頭方向一致。

5.管道內(nèi)要有真空會損壞流量計的內(nèi)襯,需特別注意。

6.在流量計附近應(yīng)無強電磁場,儀表安裝場所的磁場強度應(yīng)小于 400A/m(避免安裝在大型電機或變壓器等設(shè)備附近)。

7.若測量管道有振動,在流量計的兩邊應(yīng)有固定的支座。

8.測量不同介質(zhì)的混合液時,混合點與流量計之間的距離*少要有 30×D(D 為流量計內(nèi)徑)。

9.為方便今后流量計的清洗和維護,應(yīng)安裝旁通管道。

電磁流量計旁通管道安裝圖

10.安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計時,連接兩法蘭的螺栓應(yīng)注意均勻擰緊,否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯,*好用力矩扳手。

11.儀表應(yīng)避免強烈振動和過大的溫度變化,同時要防止腐蝕性液體的滴漏對儀表造成損害。

12.如果安裝地點易受陽光曝曬,應(yīng)當增加遮蔽設(shè)施。

13.安裝傳感器時,應(yīng)保證測量管與工藝管道同軸。對 50mm 及以下公稱通徑的傳感器,其軸線偏離不超過 2mm。DN65~DN150 其軸線偏離不超過 3mm,≥DN200 其軸線偏離不超過 4mm。

14.法蘭之間加裝的法蘭墊圈,應(yīng)有良好的耐腐蝕性能,該墊圈不得伸入管道內(nèi)部。

15.緊固儀表螺栓、螺母,其螺紋應(yīng)完整無損,潤滑良好。應(yīng)依據(jù)法蘭尺寸、力矩大小采用力矩扳手緊固螺栓。

16.在傳感器鄰近管道進行焊接或火焰切割時,要采用隔離措施,防止襯里受熱,且必須確認儀表未通電運行,防止損壞儀表。


2.6.6 安裝方式

應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的*高點和垂直向下處。

電磁流量計安裝方式圖一

應(yīng)安裝在管道的上升處。

電磁流量計安裝方式圖二

在開口排放的管道安裝,應(yīng)安裝在管道較低處。若管道落差超過 5m,在傳感器的下游安裝排氣閥且傳感器的下游應(yīng)有一定的背壓。

電磁流量計安裝方式圖三

應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應(yīng)安裝在傳感器上游。

電磁流量計安裝方式圖四

傳感器絕對不能安裝在泵的進口處,應(yīng)安裝在泵的出口處。

電磁流量計安裝方式圖五

在測量井內(nèi)安裝流量計的方式:1.入口 2.溢流管 3. 清洗孔 4.入口柵 5. 短管 6.流量計 7.出口 8.排放閥

電磁流量計安裝方式圖六


2.6.7 接地要求

電磁流量計的接地是非常重要的,若接地不好,無法正常運行,傳感器部分應(yīng)有良好的單獨接地線(銅芯截面積為 1.6mm2),接地電阻<10Ω 。

1.接地環(huán)

若與傳感器連接的管道是絕緣性的,則需用接地環(huán),應(yīng)選擇其材質(zhì)和電*的材質(zhì)一樣,若被測介質(zhì)是磨損性的,應(yīng)選擇帶頸接地環(huán)。

電磁流量計接地環(huán)圖

2.接地方式

流量計在金屬管道上的安裝,金屬管道內(nèi)壁沒有絕緣涂層。

電磁流量計接地方式圖一

流量計在塑料或內(nèi)壁有絕緣涂料、油漆、內(nèi)補等管道上安裝時,應(yīng)在傳感器的兩端安裝接地環(huán)。

電磁流量計接地方式圖二

流量計在陰*保護管道上安裝,防護電解腐蝕的管道一般在其壁和外壁是絕緣的,安裝時注意接地環(huán)和管道上的法蘭應(yīng)絕緣。

電磁流量計接地方式圖三


2.6.8 改變轉(zhuǎn)換器盒的方向

轉(zhuǎn)換器盒可以根據(jù)需要作四個不同方向的轉(zhuǎn)變。

1.一體型流量計的轉(zhuǎn)換器盒方向的改變 

① 取下固定轉(zhuǎn)換器盒的 4 個六角螺絲。

② 將轉(zhuǎn)換器盒轉(zhuǎn)到理想的方向,旋轉(zhuǎn)時注意內(nèi)部連接線。

③ 重新固定轉(zhuǎn)換器盒。


2.分體型流量計的接線盒方向的改變

① 取下固定接線盒的 4 個六角螺絲

② 將接線盒轉(zhuǎn)到理想的方向,旋轉(zhuǎn)時注意內(nèi)部連接線

③ 重新固定接線盒。

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