工业流量计种类(化工分体电磁流量计)
一、工业工分电磁流量计是流量类化量计怎么分类的
电磁流量计分类
一、按传感器和转换器组装方式分类
分体型电磁流量计:分体型是计种电磁流量计最普遍应用的形式,传感器接入管道,体电转换器装在仪表室或人们易于接近的磁流传感器附近,相距数十到数百米。工业工分为防止外界噪声侵入,流量类化量计信号电缆通常采用双层屏蔽。计种测量电导率较低液体而相聚超过30m时,体电为防止电缆部分电容造成信号衰减,磁流内层屏蔽也有要求接上与芯线同电位低阻抗源的工业工分屏蔽驱动。分离型转换器可远离现场恶劣环境,流量类化量计电子部件检查、计种调整和参数设定就比较方便。体电
一体型电磁流量计:传感器和转换器组装在一起直接输出直流电流(或频率)标准信号,磁流实际上成为电磁流量变送器。一体型缩短了二者之间信号线和激磁线的连接长度,并使之物外接,隐蔽在仪表内部,从而减少信号衰减和空间电磁波噪声侵入。同样测量电路与分体型相比可测较低电导率的液体。取消了信号线和激磁线的布线,简化电气连接,仪表价格和安装费用均相对便宜,较多采用于小管径仪表。随着二线制仪表的商品化发展,一体型仪表将会有较快发展。但如果由于管道布置限制,安装在不易接近的场所,则维护不便。此外,转换器电子部件装于管道上,将受到流体温度和管部震动的较大限制。
二、按流量传感器电极是否与被测液体接触分类
接触型电极——与液体接触的电极是EMF的传统结构,通常为一对电极,大口径电磁流量计仪表业有用两对电极。非满管型EMF也有用3对电机或条形电极。非接触型电极——大面积电极紧贴衬里(或绝缘测量管)外表面,以电容耦合方式检拾流量信号,可测量比接触型电极的电容检测方式的电磁流量计简称电容式电磁流量计。前置放大器置于传感器内仅靠电极,激磁频率比通常EMF高,为50/2Hz,也有超过100Hz者。本类仪表不会产生电极钝化、氧化和触媒作用等电极表面效应噪声,也机会不存在流动噪声和浆液噪声。衬里内表面覆盖油脂等非导电层或薄绝缘结构层也不会影响测量;但覆盖层若为导电膜则仪表将无指示。国外有些仪表制造厂称这类仪表为无电极电磁流量计。
三、按流量传感器与管道连接方式分类
法兰连接——法兰连接是传统的连接方式,传感器两端有连接法兰,与管道法兰间用螺栓固定之,可单向安装。电磁流量计的大口径传感器都采用本连接方式。体积和重量都比夹装连接方式大。DN15~600mm电磁流量计的两法兰面间长度,国际标准化组织已制定标准(ISO 13359;1998)予以统一。
法兰夹装连接:法兰夹装连接时近年发展的连接方式,电磁流量计的传感器本身无法兰,以较长的螺栓夹持在管道两法兰之间接入管系。本方式传感器体积小重量轻,对于不同压力规范和标准管系法兰孔距适应性强;但只适用于较小管径(200mm一下),承受液体工作压力较低。卡箍连接:卡箍式连接能够实现电磁流量计的快速拆卸和安装,便于日常频繁的清洗。螺纹连接:该类电磁流量计较多应用于医药、食品等工业和药业配比注入等场所。螺纹连接还有较多应用于石油、地质勘探等16~25MPa以上高压注水或水泥浆液流量测量,螺纹形状则为梯形。
四、按输出信号连接和激磁(或电源)连线制式分类
四线制电磁流量计——四线制是传统电磁流量计的输出信号线和电源线(或流量传感器和传感器间的激磁电线)分别由2组各2根导线的四线制组成,是当前的主要制式。二线制电磁流量计——当前温度、压力/差压、流量和物位等参量现场仪表趋向于输出信号和电源共用导线的二线制仪表发展。二线制仪表不需要市电电源,而电磁流量计常装在无市电供给的偏僻场所,采用二线制可节省市电布线工程费用。二线制电磁流量计电源供给的设计思路上又分为零信号输出电流(即4mA)供给、大于零信号输出供给和电池(或太阳电池)供给。电池供电型电磁流量计和电磁式水表适应配置于远离城市配水池或郊外污水处理后排放点等市电引入困难的场所。有些型号仪表电池使用寿命1-2年,有些则长达8~10年。
五、按流量传感器结构分类
管道式电磁流量计:管道型结构即如传统电磁流量计的结构,流量传感器带有测量管段连接到管道系统中。
插入式电磁流量计:插入型流量传感器实质上是电磁流速传感器,激磁线圈和电极组装成杆状,从待测管道上开孔中插入,测得的流速与转换器预置的管道面积等系数相乘盐酸求取流量。除单点的“点流速”外,还有侧多点“径流速”者。该类仪表适用于大型管道,因为是测量局部流速推算流体流量,测量精度要低于短管型,通常仅用于过程控制,不适宜应用于贸易核算计量,但是价格相对便宜。
六、按用途分类
通用型:在冶金、石化、造纸、印染、纺织、给水、污水处理等工业一般较多采用分体型中、大口径法兰连接方式;医药、生物、精细化工等工业常用微小口径、小口径仪表,一体型夹装连接方式或螺纹连接方式的电磁流量计适用场所较多。
防爆型:防爆型电磁流量计应用于有易燃气氛的场所。由于大部分电磁流量计的几次电流能量较大,通常设计成隔爆型、充砂型、浇封型和气密型等。但是现在有些电磁流量计激磁功率大幅度降低,也有了本质安全型即以前所称安全火花型,流量传感器部分和转换部分有条件组成一体,全部装在危险区域内。
卫生型:乳酪、食品、医药、生物化学等工业要求定时通蒸汽灭菌,传感器要便于拆卸清洗,与管道连接部分要求用快速装卸的卫生型规定的结构,与液体接触的材质应是无毒无害的。卫生型电磁流量计正是为了满足上述要求而研发的。
耐潜水型——应用于安装在地面下的窨井,可承受短时间水侵没,相当于外壳防护等级IP67或NEMA6;还有相当于防护等级IP68的电磁流量计产品,则可承受长期潜水。
潜水型——用于测量明渠或非满管暗渠自由水面自然流下的水路流量,如工业排水和下水等。传感器装在明渠截流挡板下部,长期浸在水下。用于大流量时刻安装多台与传感器形状相同的分流模型,以扩大流量
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二、电磁流量计的优缺点是什么
电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律。其传感器部分由线圈、电极和绝缘内衬组成,在测量时传感器中的励磁线圈通电产生磁场,当导电流体通过磁场时,由于切割磁力线的作用力,产生微小的感应电动势,由电极将这些微小的感应电动势采集,并输送至仪表的转换器部分,对信号进行放大、修正等操作,再通过公式将其换算成相应的流量数据,最终显示到仪表或输出到上位机系统。
原理图
当导电流体流过垂直于流动方向的磁场时,导电液体感应出与平均流速成正比的感应电压E,其感应电压通过两个直接与流体接触的电极检出,经转换器放大、滤波、整形,送至MCU,完成瞬时流量、累积流量的显示及输出控制。E=KBVD式中:E---感应电压 K---仪表常数 B---磁感应强度V---测量管面内平均流速 D---流量计的通径
产品结构图
一款好的电磁流量计,具有较高的测量准确度,稳定的产品性能,目前电磁流量计的准确一般为0.3级、0.5级,而部分小口径产品可以做到0.2级。由于其测量原理的特殊性,需要测量介质具有一定的电导率(一般大于5us/cm),同时测量始动流速也有一定的要求(一般大于0.5m/s)。
TSD电磁流量计在进行流体流量时,具有很多优势,目前在各行业中被广泛应用。
(1)测量管内无阻碍流动部件,无压损,直管段要求相对较低;
(2)测量精度高,稳定性强,抗振动干扰能力强;
(3)测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;
(4)具有多种电极和衬里选择,抗介质腐蚀能力强。
当然电磁流量计也有着其独有局限性:
(1)测量介质,必需具有一定的电导率(一般大于5us/cm),同时测量始动流速也有一定的要求(一般大于0.5m/s)
(2)测量介质的温度受限于衬里材质,对于高温介质的测量效果不佳。
(3)无法测量气体、蒸气等介质。
(4)测量电极长时间工作,可能会出现结垢情况,需清洁后才可测量
(5)对于高粘稠介质和固液两相介质的则量,需采用高频励磁方式,低频低磁精度差。
(6)由于传感器结构原理的限制,大口径产品成本过高,导致产品口径增大,价格直线增高。
(7)由于其原理限制,仪表传感器线圈需通电产生磁场,估期功耗相对较高,不太适合电池供电。
虽然有着上述的一些缺点,但是目前电磁流量计在大部分液体介质的测量时,仍被大量使用,其优秀的测量准确度及低维护成本,深受广大客户喜爱。
综上所述,电磁流量计有着自已的优缺点,用户根据行业及工况条件,选择合适的流量计产品。
三、电磁流量计有哪些分类
根据电磁流量计的测量原理和结构特点,可以对电磁流量计进行不同的分类,常见的包括:
1.电磁感应式电磁流量计和电容式电磁流量计:
这是两种常见的电磁流量计测量原理。电磁感应式电磁流量计的工作原理是根据法拉第电磁感应定律,通过磁场感应被测介质中的电动势大小来测量流量。而电容式电磁流量计测量原理是利用被测液体在电极间的电容变化来测量液体流量。
2.插入式电磁流量计和直径式电磁流量计:
插入式电磁流量计安装简便,适用于大口径流量计量。而直径式电磁流量计的安装相对复杂,但精度相对较高。
3.全管式电磁流量计和分体式电磁流量计:
全管式电磁流量计是指传感器和转换器一体化的流量计,分体式电磁流量计则是将传感器和转换器分离安装。
4.给排水用电磁流量计和工业用电磁流量计:
给排水用电磁流量计适用于给排水行业、水处理行业等领域,工业用电磁流量计适用于工业生产、制药、化工等领域。
四、什么是分体式电磁流量计,主要用于哪些工况使用呢
电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。
磁路系统:其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之间内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永久磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以电磁流量计一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。
测量导管:其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。
电极:其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
外壳:应用铁磁材料制成,是分配制度励磁线圈的外罩,并隔离外磁场的干扰。
衬里:在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
转换器:由液体流动产生的感应电势信号十分微弱,受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。
特点
1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;
2、测量管内无阻碍流动部件,无压损,直管段要求较低。对浆液测量有独特的适应性;
3、合理选择传感器衬里和电极材料,即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性;
4、转换器采用新颖励磁方式,功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达150:1;
5、转换器可与传感器组成一体型或分离型;
6、转换器采用16位高性能微处理器,2x16LCD显示,参数设定方便,编程可靠;
7、流量计为双向测量系统,内装三个积算器:正向总量、反向总量及差值总量;可显示正、反流量,并具有多种输出:电流、脉冲、数字通讯、HART;
8、转换器采用表面安装技术(SMT),具有自检和自诊断功能;
9、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。
10、测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。
11、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的,是管道载面上的平均值,因此传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。
12、转换器采用国际最新最先进的单片机(MCU)和表面贴装技术(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,参数设定方便。点击中文显示LCD,显示累积流量,瞬时流量、流速、流量百分比等。
13、双向测量系统,可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料,确保产品的性能在长时候内保持稳定。
参考资料:靶式流量开关厂家