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电磁流量计4-20mA

发布时间:2018-09-20 17:48


 

流量计是根据法拉第电感应定律进行流量测量的流量计。电流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。公称通径范围为DN6至DN3000,是集智能化、小型轻量一体化,多功能、高精度、高可靠性为一体的流量仪表产品。在满足现场显示的同时,还可以输出4~20mA电流信号供记录、调节和控制用,现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。

◆仪表结构简单、可靠,无可动部件,工作寿命长。
◆无截流阻流部件,不存在压力损失和流体堵塞现象。
◆无机械惯性,响应快速,稳定性好,可应用于自动检测、调节和程控系统。
◆测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响。
◆采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。
◆备有管道式、插入式等多种流量计型号。
◆采用EEPROM存贮器,测量运算数据存贮保护安全可靠。
◆具备一体化和分离型两种型式。
◆高清晰度LCD背光显示。

三、技术参数

 

执行标准

JB/T9248-1999

公称通径

6、10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000

流速范围

0-10m/s 自动设定

精确度

DN6~DN600

示值的±0.3%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s)

DN700~DN3000

示值的±0.5%(流速≥0.8m/s);±4mm/s(流速<0.8m/s)

液体电导率

≥5us/cm

公称压力

4.0Mpa

1.6Mpa

1.0Mpa

0.6MPa

DN6-DN150

DN150-DN600

DN200-DN600

DN700-DN3000

环境温度

传感器

-25℃-+60℃

转换器及一体型号

-10℃-+60℃

最高液体温度

一体式

70℃

分体式

聚四氟乙烯衬里(F4)

<180℃

聚四氯乙烯衬里(F46)

<120℃

氯丁橡胶衬里 (CR)

<100℃

聚氨酯衬里 (PU)

<60℃

乙烯衬里 (PO)

<60℃

输出信号

4-20mA;1KHz(2KHz);RS485

电缆口尺寸

M20 x 1.5 (配防水接头PG9)

电源电压

220VAC –15% - +10%;50HZ;24VDC ±10%

功耗

≤15W

数字通讯

RS485 RS232,HART

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、铂金

电极形式

标准内插,外插

法兰标准

符合国标GB9119(或按用户要求定做)

法兰材料

不锈钢、碳钢

接地环材料

不锈钢、含钼不锈钢等

进口保护法兰材料

DN65-DN600

不锈钢1Cr18Ni9Ti

DN700-DN1600

碳钢

外壳材料

不锈钢、碳钢(大口径)

防护等级

DN15-DN3000分离型橡胶或聚氨酯衬里传感器

IP67/IP68

一体型

IP65

防爆标志

ExdmIICT4

间距(分离型)

转换器距传感器一般不超过30m超过30m需特殊订货。

四、原理 

据法拉第电感应原理,在与测量管轴线线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割线产生感应电势,感应电势的大小与导体在场中的有效长度及导体在场中作垂直于场方向运动的速度成正比。同理,导电流体在场中作垂直方向流动而切割感应力线时,也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势的大小由下式确定:

Ex=BDv-----------------式(1)
式中Ex—感应电势,V;
B—感应强度,T
D—管道内径,m
v—液体的平均流速,m/s
然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD2)/4的乘积,将式(1)代入该式得:
Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)
由上式可知,在管道直径D己定且保持感应强度B不变时,被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极,就可引入感应电势Ex,测量此电势的大小,就可求得体积流量。

◆量程范围确认
一般工业用电流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,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=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h)
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。

 

口径mm

流量范围m3/h

口径mm

流量范围m3/h

φ15

0.061~6.361

φ450

57.231~5722.651

φ20

0.111~11.31

φ500

70.651~7065.001

φ25

0.181~17.661

φ600

101.741~10173.61

φ40

0.451~45.221

φ700

138.471~13847.41

φ50

0.711~70.651

φ800

180.861~18086.41

φ65

1.191~119.41

φ900

228.911~22890.61

φ80

1.811~180.861

φ1000

406.941~40694.41

φ100

2.831~282.601

φ1200

553.901~55389.61

φ150

6.361~635.851

φ1600

723.461~72345.61

φ200

11.31~1130.41

φ1800

915.621~91562.41

φ250

17.661~176.251

φ2000

1130.41~113040.001

φ300

25.431~2543.401

φ2200

1367.781~136778.41

φ350

34.621~3461.851

φ2400

1627.781~162777.61

φ400

45.221~4521.61

φ2600

1910.381~191037.61

 

五、安装

◆注意事项

1、测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时,电流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用,范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否 在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时,需要缩小仪表口径,从而提 高管内流速,得到满意测量结果。
2、尽量避开铁性物体及具有强电场的设备,以免场影响传感器的工作场和流量信号。
3、应尽量安装在干燥通风之处,避免日晒雨淋,环境温度应在-20~+60℃,相对湿度小于85%。
4、流量计周围应有充裕的空间,便于检测与维修。

六、产品优缺点
流量计的主要优点如下:
(1)电流量计传感器结构简单,测量管内没有可动部件,也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失,是流量计中运行能耗最低的流量仪表之一。
(2)可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件,与被测流体接触的只是测量管内衬和电极,其材料可根据被测流体的性质来选择。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬,可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;采用耐磨橡胶做内衬,就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
(3)流量计是一种体积流量测量仪表,在测量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此,电流量计只需经水标定后,就可心用来测量其它导电性液体的流量。
(4)电流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比,而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关。所以电流量计的量程范围极宽,其测量范围度可达100:1,有的甚至达1000:1的可运行流量范围。
(5)电流量计无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,也可测量正反两个方向的流量。
(6)工业用电流量计的口径范围极宽,从几个毫米一直到几米,而且国内已有口径达3m的实流校验设备,为电流量计的应用和发展奠定了基础。
流量计目前仍然存在的主要不足如下:

(1)不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。
(2)不能用来测量电导率很低的液体介质,如对石油制品或有机溶剂等介质,目前电流量计还无能为力。
(3)普通工业用电流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制,不能用于测量高温介质;如未经特殊处理,也不能用于低温介质的测量,以防止测量管外结露(结霜)破坏绝缘。
(4)电流量计易受外界电干扰的影响。

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