一、概述
JN-LDE型一體化電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環保、食品等工業部門及市政管理,水利建設、河流疏浚等領域的流量計量。
二、工作原理
JN-LDE型一體化電磁流量計根據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數值大小與流量成正比例其值為:
E=B·V·D·K
式中:E-感應電勢
K-與磁場分布及軸向長度有關的系數
B-磁感應強度
V-導電液體平均流速
D-電極間距(測量管內直徑)
一體化電磁流量計傳感器結構(見右圖)測量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后產生磁場穿過測量管,一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電勢并將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經放大,變換濾波用一系列的數字處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協議。
三、一體化電磁流量計的特點
1.測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響
2.測量管內無阻流部件,無壓損,直管段要求較低。對漿液測量有*的適應性
3.合理選用電極和襯里材料,即具有良好的耐腐蝕性和耐磨損性
4.全數字量處理,抗*力強,測量可靠,精度高,流量測量單位可達150:1
5.超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好
6.采用16位嵌入式微處理器,運算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功耗低
7.采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高
8.管道內無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失
9.在現場可根據用戶實際需要在線修改量程
10.測量結果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數無關
11.高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂
12.具有RS485、RS232、HART和Modbus Profibus-DP等數字通訊信號輸出(選配)
13.具有自檢與自診斷功能
14.小時總量記錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配)
15.內部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內部設有掉電時鐘,可記錄16次掉電時間(選配)
四、 一體化電磁流量計的傳感器如何安裝
一體化電磁流量計如何正確的安裝,對一體化電磁流量計的測量精度與使用壽命起著相當大的作用。下面,我們就來談談一體化電磁流量計應該怎樣正確的安裝。
1、選擇合適的安裝地點
通常一體化電磁流量傳感器外殼防護等極為IP68(GB 4208規定的沉浸級),對安裝場所有以下要求。
1) 測量混合相流體時,選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時,避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時,要裝在反應充分完成段的下游;
2) 盡可能避免測量管內變成負壓;
3) 選擇震動小的場所,特別對一體型儀表;
4) 避免附近有大電機、大變壓器等,以免引起電磁場干擾;
5) 易于實現傳感器單獨接地的場所;
6) 盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體;
7) 環境溫度在-25/-10~50/600℃范圍內,一體化電磁流量計結構溫度還受制于電子元器件,范圍要窄些;
8) 盡可能避免受陽光直照;
2、安裝直管段的要求
首先注意傳感器本身不能作為荷重支撐點,它不能支撐比鄰的工作管道,應有夾持它的管道承重。為獲得正常測量精確度,一體化電磁流量計上游也要有一定長度直管段,但其長度與大部分其它流量儀表相比要求較低。90º彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后要離傳感器進口端法蘭連接面5倍直徑(5D)長度的直管段,不同開度的閥則需要10D;下游直管段為(2~3)D;但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內。各標準或檢定規程所提出上下游直管段長度亦不*,要求比通常要求高。這是由于為保證達到當前0.5級精度儀表的要求。
3、安裝位置和流動方向
傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜(流體必須水平或傾斜向上方向流動)均可,不受限制。但要保證測量管與工藝管道同軸。其軸線偏離不得超過2MM。測量固液兩相流體垂直安裝,自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴重,低流速時固相沉淀等缺點。
在傳感器鄰近管道進行焊接或火焰切割時,要采取隔離措施,防止襯里受熱,且必須確認儀表轉換器信號線未連接,防止損壞轉換器。水平安裝時要使電極軸線平行于地平線,不要處于垂直于地平線,因為處于地部的電極易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面,使輸出信號波動。
處傳感器后管段短也有可能不充滿,排放口如f形狀所示。對于固液兩相流
(5) 負壓管系的安裝
氟塑料襯里傳感器須謹慎地應用于負壓管系;正壓管系應防止產生負壓,例如液體溫度高于室溫的管系,關閉傳感器上下游截止閥停止運行后,流體冷卻收縮會形成負壓,應在傳感器附近裝負壓防止閥,
PTFE 和PFA 塑料襯里應用于負壓管系的壓力可在200C、1000C、1300C時使用的壓力必須分別大于
27、40、50KPa.
(6)對于不導電管道,接地法蘭夾裝在傳感器法蘭和管道法蘭之間,(目前江蘇金能自控設備有限公司提供的電磁流量已具備此功等,不需要接地法蘭)
(7) 接地
傳感器必須單獨接地(接地電阻10Ω以下)。分離型原則上接地應在傳感器一側,轉換器接地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護管道上,除了傳感器和接地環一起接地外,還要用較粗銅導線
饒過傳感器跨接管道兩連接法蘭上,使陰極保護電流于傳感器之間隔離。有時后雜散電流過大,如電槽沿著電解液的泄漏電流影響 EMF正常測量,則可采取流量傳感器與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法。同樣有陰極保護的管線上,陰極保護電流影響 EMF 測量時,也可以采取本方法。
五、 轉換器及其附件的安裝規范
1、轉換器和傳感器之間的信號電纜長度不能大于50M,且信號電纜必須用鍍鋅管套穿。如鍍鋅管在空中,應把鍍鋅管用導線可靠接地,接地電阻小于10歐姆
2、供電電源為220v單向交流電,在儀表箱里面加裝空氣開關,避雷器和空氣開關并聯連接,導線從空氣開關出來后接一個三項插座
3、避雷器接地避雷器接地線長度不能超過1M,截面積大于6MM方的多股銅芯絕緣導線。如附近沒有地網,應在避雷器附近作一個簡易地網,方法如下:用三條長度為1.5M的 扁鋼或者角鋼,按正三角形排列打入地下,上面用扁鋼條把三條扁鋼焊接起來,在其中一角焊接螺栓,然后把避雷器接地線接上即可。
隨著工業化的迅猛發展,儀器儀表在各行各業中的應用越來越大,其中尤其是一體化電磁流量計,它的需求特別的大,從而就滋生出了大大小小許多的一體化電磁流量計的生產廠家。在這么多的生產廠家里,有的是把質量放在*位,而有的廠家為了節約成本,為謀取zui大的利益,偷工減料,盡生產出一些不合格的產品,今天,我們就來談談怎樣擦亮我們的雙眼,能準確地識別出高性能的一體化電磁流量計與差質量的一體化電磁流量計。
六、怎樣辨別一體化電磁流量計的好壞
首先,我們可以從一些小的使用材料上就能看出。比如,里面線圈的材質,里面線圈的材質應該用的是銅絲,而有的企業為了節約成本,沒有使用銅絲做,而是使用的別的材質。
第二就是看這個生產企業的生產設備怎么樣。有的小的生產廠家,能zui基本的計量標定裝置和耐壓檢測設備都沒有,請問,他們怎樣才能生產出合格的一體化電磁流量計出來呢?
三,就是從一體化電磁流量計這個產品的本身的一些性能和指標還判斷。比如,看這個一體化電磁流量計它能測量某個介質的zui小的電導率是多少,當然了,能測量的zui小的電導率越小的話,說明這個一體化電磁流量計的性能就越好,這說明它能適應的介質范圍大。
還有就是看這個一體化電磁流量計的安裝使用和維護保養是不是不太復雜,如果太復雜了就不太容易操作,當然就會影響到一體化電磁流量計的使用效果。
除了上述的幾點之外,我們還可以從其它方面來判斷一體化電磁流量計的好與壞,比如,靈敏性,反應時間的長短,重現性好不好,準確性等等。用戶在選擇一體化電磁流量計時要根據自己單位現場的實際需要來選擇相對應功能的產品,這也是保證一體化電磁流量計性能好與壞的重要條件之一。