與許多其他流量計(jì)設(shè)計(jì)不同,電磁流量計(jì)具有直接測(cè)量?jī)x表的優(yōu)點(diǎn)。例如,帶有孔板的差壓變送器要求管道中的障礙物產(chǎn)生壓差。DP變送器測(cè)量壓差,并確定整個(gè)孔板的壓降。然后將壓降轉(zhuǎn)換為4- 20ma模擬信號(hào)。信號(hào)的平方根與流量成正比。因此,精確度并不比孔板制造可重復(fù)微分的能力好,然后測(cè)量并轉(zhuǎn)換回流量。而電磁流量計(jì)是一種體積測(cè)量裝置,其輸出量與流量成正比,是一種精度更高的直接測(cè)量方法。
電磁流量計(jì)在清潔、已知的流體中的準(zhǔn)確度,不像其他流量測(cè)量技術(shù)那樣容易達(dá)到。因此,它是產(chǎn)品托管轉(zhuǎn)移、飛機(jī)燃油流量測(cè)量和發(fā)動(dòng)機(jī)診斷試驗(yàn)臺(tái)等關(guān)鍵應(yīng)用的儀表。
衛(wèi)生型電磁流量計(jì)概述:
采用了新型的衛(wèi)生型襯里材料和襯里工藝,符合食品行業(yè)的衛(wèi)生要求,同時(shí)采用了不銹鋼外殼及不銹鋼卡箍連接,方便電磁流量計(jì)的快速拆卸、清洗,使電磁流量計(jì)在使用過程中不易被污染,可廣泛應(yīng)用于礦泉水、醬油、果醬、啤酒、果汁、米酒、牛奶等食品的生產(chǎn)制造過程及衛(wèi)生、化工等領(lǐng)域。
衛(wèi)生型電磁流量計(jì)特點(diǎn):
·采用新型的衛(wèi)生型襯里材料,防止了測(cè)量介質(zhì)殘余物在測(cè)量管中的堆積。
·采用快速連接方案,電磁流量計(jì)便于拆卸、維護(hù)和清洗。
·采用16位嵌入式微處理器做信號(hào)處理,具有集成度高,運(yùn)算速度快,計(jì)算精度高,全數(shù)字化信號(hào) 處理,抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量可靠等特點(diǎn)。
主要技術(shù)參數(shù):
·公稱通徑:DN10~DN2000mm
·公稱壓力:1.0~4.0MPa
·精 確 度:±0.5%
·測(cè)量范圍:0~10m/s(流速)
·襯里材料:PFA
·電極材料:316L不銹鋼、HB、HC、鈦、鉭
·外殼材料:不銹鋼
·介質(zhì)溫度:-10℃ ~ +80℃(一體型) -10℃ ~ +180℃ (分體型)
·環(huán)境溫度:-25℃ ~ +60℃
·連接方式:ISO標(biāo)準(zhǔn)快速接頭
·電 源:220V AC 或 24V DC
要注意的問題
1、精度等級(jí)和功能 市場(chǎng)上通用型的性能有較大差別,有些精度高、功能多,有些精度低、功能簡(jiǎn)單。精度高的衛(wèi)生型流量計(jì)基本誤差為(±0.5%~±1%)R,精度低的儀表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩者價(jià)格相差1~2倍。因此測(cè)量精度要求不很高的場(chǎng)所(例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的,只要求高可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場(chǎng)所)選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。 有些型號(hào)衛(wèi)生型流量計(jì)聲稱有更高的精確度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件,例如環(huán)境溫度20~22℃,前后直管段長(zhǎng)度要求分別大于10D和3D(通常為5D和2D),甚至提出流量傳感器要與前后直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實(shí)流校準(zhǔn),以減少夾裝影響。因此在多種型號(hào)選擇比較時(shí)不要單純只看高指標(biāo),要詳細(xì)閱讀制造廠樣本或說明書做綜合分析。 市場(chǎng)上功能差別也很大,簡(jiǎn)單的就只是測(cè)量單向流量,只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀表;多功能衛(wèi)生型流量計(jì)有測(cè)雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場(chǎng)總線等。
2/‘流速、滿度流量、范圍度和口徑 選定衛(wèi)生型流量計(jì)口徑不一定與管徑相同,應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體,管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速1.5~3m/s。EMF用在這樣的管道上,傳感器口徑與管徑相同即可。 滿度流量時(shí)液體流速可在1~10m/s范圍內(nèi)選用,范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的,然而通常建議不超過5m/s,除非襯里材料能承受液流沖刷,實(shí)際應(yīng)用很少超過7m/s,超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s,有些型號(hào)儀表則為0.5m/s。有些新建工程運(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系,從測(cè)量精度角度考慮,儀表口徑應(yīng)改用小于管徑,用異徑管連接之。 用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體,選用流速不低于2m/s,較好提高到3~4m/s或以上,起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體,常用流速應(yīng)低于2~3m/s,以降低對(duì)襯里和電極的磨損。 在測(cè)量接近閾值(即下限值)的低電導(dǎo)液體,盡可能選定較低流速(小于0.5~1m/s),因流速提高流動(dòng)噪聲會(huì)增加,而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。 范圍度是比較大的,通常不低于20,帶有量程自動(dòng)切換功能的儀表,可超過50~100。國(guó)內(nèi)可以提供的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm,隨然實(shí)際應(yīng)用還是以中小口徑居多,但與大部分其他原理流量?jī)x表(如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等)相比,大口徑儀表占有較大比重。某企業(yè)近萬臺(tái)儀表中,50mm以下小口徑、65~250mm中口徑、300~900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。
3、液體電導(dǎo)率 使用的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差甚至不能使用,超過閾值即使變化也可以測(cè)量,示值誤差變化不大,通用型的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hào)而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長(zhǎng)度及其分布電容,制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長(zhǎng)度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測(cè)電導(dǎo)率低至5×10-8S/cm的液體。 工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。表1列出若干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低,認(rèn)為不能使用,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的情況,這類雜質(zhì)增加了電導(dǎo)率。對(duì)于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的要高,也有利于流量測(cè)量。
安裝注意事項(xiàng)
電磁流量計(jì)堅(jiān)固耐用的結(jié)構(gòu)是另一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)——流量計(jì)通常在使用20年以上,只需要更換軸承和小的調(diào)整。
各種建筑材料可用于渦輪機(jī)的外殼、轉(zhuǎn)子、軸承和軸。不銹鋼確保了較大的強(qiáng)度和耐腐蝕性,但經(jīng)常需要許多其他材料(如哈氏合金C、鋁、PVC和特氟隆)。一些電磁流量計(jì)制造商現(xiàn)在使用陶瓷軸頸軸承,以延長(zhǎng)軸承壽命和抵抗去離子水和導(dǎo)電化學(xué)品中的電流反應(yīng)。碳化鎢軸承由于其硬度(耐磨性)和高溫性能,可用于研發(fā)應(yīng)用的傳熱流體。
電磁的緊湊尺寸使得它可以安裝在更大、更重的渦輪流量計(jì)不可行的地方。這些應(yīng)用包括飛機(jī)上狹窄的機(jī)艙限制了外部傳感器的可用空間,以及包含大量電子設(shè)備、液壓泵、閥門和管道的試驗(yàn)臺(tái)。
現(xiàn)代注塑技術(shù)使生產(chǎn)低成本電磁流量計(jì)成為可能,這些流量計(jì)適用于大批量OEM應(yīng)用(圖3)。其他新材料和制造技術(shù)將繼續(xù)補(bǔ)充軸承設(shè)計(jì),以滿足特定的、苛刻的應(yīng)用。
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