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                  电磁流量计

                  一、产品简介及技术指标

                  1.1电磁流量计产品种类及适用范围

                  电磁流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器两大部分组成,主要分为两大类:一体型和分离型。

                  电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律原理的流量仪表,用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量。它广泛应用于石油化工、钢铁冶金、给水排水、水利灌溉、水处理、环保污水、造纸、医药、食品等工农业部门的生产过程的流量测量和控制。

                  电磁流量计产品分类图

                  1.2产品特点

                  1.独立性强,测量不受液体密度、粘度、温度压力和电导率等物理量变化的影响。

                  2.结构简单,故障率低,测量管内无活动及阻流部件,不堵塞、无压损。

                  3.适用范围广,量程比宽,适合导电液体,含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。

                  4.安装要求低,直管段要求低(前 5D 后 2D)。 

                  5.工作稳定可靠,采用低频方波励磁,功耗小,零点稳定。

                  6.输出信号多样性,可输出与流速成正比例的线性模拟信号、数字信号及报警信号。

                  电磁流量计产品图

                  1.3 工作原理(见图 1-1)

                  流量计测量原理是基于法拉第电磁感应规律。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。其电极头于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,模拟电流信号,用于流量的测量和控制。

                  电磁流量计原理计算公式

                  式中:

                  E---------为电极间的信号电压(v)

                  B---------磁通密度(T)

                  d---------测量管内径(m)

                  V--------平均流速(m/s)

                  K---------常数

                  由于 K 为常数,励磁电流是恒流的,故 B 也是常数,则由(1-1)式可知,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,这就是电磁流量计的基本工作原理。

                  由(1-1)式可知,被测流体介质的温度、密度、压力、导电率、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。

                  电磁流量计工作原理图


                  1.4 执行标准及技术参数

                  1.4.1 产品执行标准

                  产品性能符合电磁流量计行业标准 JB/T9248-2008 及 JJG1033-2007 要求。

                  1.4.2 主要技术指标

                  电磁流量计技术参数对照表


                  二、仪表选型与安装

                  仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作,据有关资料统计,仪表在实际应用中有 2/3 的故障是仪表的错误选型和错误安装造成的,请特别注意。具体注意事项如下:

                  1.被测流体名称和其化学性能。 

                  2.最大流量、最小流量和常用流量。推荐:常用流量应选择在 1~3m/s 流速段内,如果不符,请用户调整所选仪表的口径规格。

                  3.最高工作压力。

                  4.最高工作温度、最低工作温度。

                  5.被测流体必须具备一定的导电性,导电率≥5μs/cm。

                  6.最大流量和最小流量必须符合表 2-1 的数据。

                  7.实际最高工作压力必须小于流量计的额定工作压力(见传感器铭牌)。

                  8.最高工作温度和最低工作温度必须符合流量计规定的温度要求(见传感器铭牌)。

                  9.确定是否有负压情况存在。

                  10.电极和衬里材料的选择应满足流体介质的化学性能。


                  2.1 公称通径与流量范围

                  电磁流量计口径流量范围表


                  2.2 电极材料的选择

                  电磁流量计电极材料选型表


                  2.3 衬里材料的选择

                  电磁流量计衬里材料选型表


                  2.4 接地环的选择

                  若与传感器连接的管道是绝缘性,则推荐使用接地环或接地电极,若被测介质是磨损的,应选择带颈衬里?;そ拥鼗?。

                  聚四氟乙烯衬里的传感器,安装使用时建议配备接地环,其作用有二:一是?;こ睦锉砻?,二 是具有良好接地。

                  电磁流量计接地环分类图


                  2.5 外形和安装尺寸,见表 2-4

                  注:除表 2-4 标准连接尺寸和公称压力以外,可依据用户要求,根据用户实际安装位置尺寸,管道公称压力进行非标准设计和制造。


                  2.5.1 转换器的结构和外形尺寸(详见转换器部分)


                  2.5.2 电磁流量计(含传感器)外形及连接尺寸(见图 2-2,表 2-4)

                  电磁流量计外形图一

                  电磁流量计外形图二


                  常用规格电磁流量计外形尺寸和法兰连接尺寸

                  电磁流量计外形尺寸表一

                  电磁流量计外形尺寸表二


                  2.6 仪表安装

                  2.6.1 安装须知

                  流量计的设计、试验和供电均有安全规定,用户必须严格遵守本说明书的有关条款确保流量计的安全操作及运行。保证电磁流量计测量精度的必要条件如下:

                  1.被测液体介质必须具有导电性。

                  2.被测液体介质必须充满管道。

                  3.被测液体介质必须均匀,以避免电导率的不均匀性(会产生严重干扰),如需动态加入化学物质,应在仪表下游处注入。

                  4.电磁流量计系统必须良好接地。

                  5.流量计入口直管段至少 5 倍 DN (测量管道内径),出口直管段至少 2 倍 DN。

                  6.在流量计附近,避免强电磁场干扰,避免安装在大型电机或变压器等设备附近。


                  2.6.2 安全措施

                  为保障人身和设备的安全,须遵守以下条款:

                  1.在选择位置和安装流量计之前,必须认真阅读完本说明书有关部分,同时要考虑流量计、相关设备和机身环境的安全要求。

                  2.应由具备一定仪表知识的人员进行仪表的安装和维修。

                  3.正确安装流量计传感器及配管,保证密封安全可靠,液体压力不得超过铭牌上规定的最高工作压力。

                  4.采取一定措施,防止触电事故。

                  5.流量计的吊装设备应符合安全规定。


                  2.6.3 安装前的检查

                  1.检查法兰、衬里、壳体和出线套有无损伤。

                  2.打开盒盖、检查接线印刷电路板有无松动或损坏。

                  3.检查铭牌中型号编码与订货编码是否相符。


                  2.6.4 吊装

                  流量计应采用正确吊装方法进行吊装,吊装设备的安全载荷及防护措施应符合有关规定。禁止在转换器箱体(一体式流量计)或接线盒(分离型流量计)处用绳拴接起吊仪表。

                  电磁流量计正确吊装图


                  2.6.5 正确选择安装位置

                  正确地选择安装位置和正确安装流量计都是非常重要的环节,若在安装环节失误,轻者影响测量精度,重者会影响流量计的使用寿命,甚至会损坏流量计。选择安装位置时应注意以下问题:

                  1.测量电极的轴线必须近似于水平方向(与水平线夹角一般为 10°以内)

                  电磁流量计安装位置图

                  2.测量管道内必须完全充满液体。

                  3.流量计的前方最少要有 5×D(D 为流量计内径)长度的直管段,后方最少要有 2×D(D为流量计内径)长度的直管段。

                  电磁流量计直管段安装位置图

                  4.流体的流动方向和流量计的箭头方向一致。

                  5.管道内要有真空会损坏流量计的内衬,需特别注意。

                  6.在流量计附近应无强电磁场,仪表安装场所的磁场强度应小于 400A/m(避免安装在大型电机或变压器等设备附近)。

                  7.若测量管道有振动,在流量计的两边应有固定的支座。

                  8.测量不同介质的混合液时,混合点与流量计之间的距离最少要有 30×D(D 为流量计内径)。

                  9.为方便今后流量计的清洗和维护,应安装旁通管道。

                  电磁流量计旁通管道安装图

                  10.安装聚四氟乙烯内衬的流量计时,连接两法兰的螺栓应注意均匀拧紧,否则容易压坏聚四氟乙烯内衬,最好用力矩扳手。

                  11.仪表应避免强烈振动和过大的温度变化,同时要防止腐蚀性液体的滴漏对仪表造成损害。

                  12.如果安装地点易受阳光曝晒,应当增加遮蔽设施。

                  13.安装传感器时,应保证测量管与工艺管道同轴。对 50mm 及以下公称通径的传感器,其轴线偏离不超过 2mm。DN65~DN150 其轴线偏离不超过 3mm,≥DN200 其轴线偏离不超过 4mm。

                  14.法兰之间加装的法兰垫圈,应有良好的耐腐蚀性能,该垫圈不得伸入管道内部。

                  15.紧固仪表螺栓、螺母,其螺纹应完整无损,润滑良好。应依据法兰尺寸、力矩大小采用力矩扳手紧固螺栓。

                  16.在传感器邻近管道进行焊接或火焰切割时,要采用隔离措施,防止衬里受热,且必须确认仪表未通电运行,防止损坏仪表。


                  2.6.6 安装方式

                  应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的最高点和垂直向下处。

                  电磁流量计安装方式图一

                  应安装在管道的上升处。

                  电磁流量计安装方式图二

                  在开口排放的管道安装,应安装在管道较低处。若管道落差超过 5m,在传感器的下游安装排气阀且传感器的下游应有一定的背压。

                  电磁流量计安装方式图三

                  应在传感器的下游安装控制阀和切断阀,而不应安装在传感器上游。

                  电磁流量计安装方式图四

                  传感器绝对不能安装在泵的进口处,应安装在泵的出口处。

                  电磁流量计安装方式图五

                  在测量井内安装流量计的方式:1.入口 2.溢流管 3. 清洗孔 4.入口栅 5. 短管 6.流量计 7.出口 8.排放阀

                  电磁流量计安装方式图六


                  2.6.7 接地要求

                  电磁流量计的接地是非常重要的,若接地不好,无法正常运行,传感器部分应有良好的单独接地线(铜芯截面积为 1.6mm2),接地电阻<10Ω 。

                  1.接地环

                  若与传感器连接的管道是绝缘性的,则需用接地环,应选择其材质和电极的材质一样,若被测介质是磨损性的,应选择带颈接地环。

                  电磁流量计接地环图

                  2.接地方式

                  流量计在金属管道上的安装,金属管道内壁没有绝缘涂层。

                  电磁流量计接地方式图一

                  流量计在塑料或内壁有绝缘涂料、油漆、内补等管道上安装时,应在传感器的两端安装接地环。

                  电磁流量计接地方式图二

                  流量计在阴极?;す艿郎习沧?,防护电解腐蚀的管道一般在其壁和外壁是绝缘的,安装时注意接地环和管道上的法兰应绝缘。

                  电磁流量计接地方式图三


                  2.6.8 改变转换器盒的方向

                  转换器盒可以根据需要作四个不同方向的转变。

                  1.一体型流量计的转换器盒方向的改变 

                  ① 取下固定转换器盒的 4 个六角螺丝。

                  ② 将转换器盒转到理想的方向,旋转时注意内部连接线。

                  ③ 重新固定转换器盒。


                  2.分体型流量计的接线盒方向的改变

                  ① 取下固定接线盒的 4 个六角螺丝

                  ② 将接线盒转到理想的方向,旋转时注意内部连接线

                  ③ 重新固定接线盒。

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