目前电磁流量计类型很多,分类方法也有很多种,常见的分类方法如下:
1.按励磁方式分类;
2.按传感器和转换器的组成分类;
3.按连接方式分类;
4.按用途分类
具体分类说明如下:
1.按励磁方式分类
1)直流励磁型这种电磁流量计数目很少,只用于丈量液态金属流量,如常温下的汞和高温下的液态钠、钾等。
2)交流工频励磁型较早期的电磁流量计用50Hz工频市电励磁,因为易受电磁干扰和零点漂移等原因,现已逐渐被低频矩形励磁所代替。但在丈量泥浆、矿浆等液固两相流时,低频矩形波励磁方式因为不能克服固体掠过电极表面产生的尖峰噪声,而工频交流励磁的仪表则不存在这一缺点,所以海内外尚有一些电磁流量计仍采用交流励磁方式。
3)低频矩形波励磁型用于低频矩形波励磁方式功耗小,零点不乱,是目前电磁流量计的主要励磁方式。其波形有“正—负”二值和“正—零—负—零”三值两种。有的电磁流量计励磁频率可以由用户设定,一般小口径仪表用较高频率,大口径仪表用较低频率。
4)双频励磁型励磁电流的波形是在低频矩形波上叠加高频矩形波,主要为克服二值矩形波励磁存在的浆液噪声和活动噪声,进步仪表的不乱性和响应特性。
2.按传感器和转换器的组成分类
1)分离型这是电磁流量计的主要型式。传感器安装在畅通流畅管道上,转换器装在仪表室内或易于安装和操纵的传感器四周,间隔一般为数十到数百米。其好处是转换器可阔别现场恶劣环境前提,电子器件的检查、调整和丈量参数的比较利便。
2)一体型传感器和转换器组装在一起,装在工艺管道上直接输出反映流量大小的电流(或频率)尺度信号。其好处是缩短了传感器和转换器之间的流量信号线和励磁线的连接长度,没有外界的这类布线,因此电器接线简朴,价格也比较便宜。但易受管道布置的限制,假如安装在人们不易接近的场所,维护很不利便;此外,转换器中的电子器件装在管道上,易受液体温度和管道振动的影响。
3.按连接方式分类
按流量传感器与管道连接方法分类,有法兰连接、法兰夹装连接、卫生型连接和螺纹连接。
4.按用途分类
1)通用型电磁流量计用于冶金、石化、造纸、轻纺、给排水、污水处理以及医药、食物、生物和精细化工等产业领域中的一般电磁流量计,是电磁流量计的主要类型。对被测介质的电导率有一范围要求,一般不能超过其上下限范围。
2)防爆型电磁流量计用于有爆炸性气氛的场所。因为励磁电流能量较大,目前仍是以隔爆型为主。近年来国外已泛起本质安全型,即安全火花型电磁流量计,励磁功率大幅度降低,可以做成一体型,全部装在危险区域内工作。
3)卫生型电磁流量计用于医药、食口和生物化学等产业的电磁流量计,在定时来菌、便于拆卸清洗等方面要符合有关卫生的要求。
4)防浸水型电磁流量计用于安装在地面下的传感器,可承受短时间的水浸没。
5)潜水型电磁流量计用于丈量明渠或非满管暗渠自由水面自由流时的流量。传感器在明渠截流挡板下部,长期浸在水下工作。结构和使用上都有别于一般电磁流量计。
6)插入式电磁流量计用于大管径的电磁流量传感器。传感器从管道开孔中径向插入,以丈量局部流速推算流量,精确度较低,但价格便宜,合用于控制系统。
很多用户都在使用电磁流量计,那么有多少人真正的了解其具体结构和相关原理呢,并且您了解清楚后,就能更好的维护你的流量计,接下来和小编一起具体看一下吧。
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。
电磁流量计工作原理:电磁流量计根据法兰第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线想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,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为 :E=B*V*D*K
其中,E为感应电势,B为磁感应强度,V为导电液体平均流速;D为电极间距;K为磁场分布于轴向长度有关的系数;
传感器将感应电动势作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。
电磁流量计的测量原理
电磁流量计:基于法拉第电磁感应定律来测量流量
U=B*L*v
U-感应电动势 B-磁场强度 L-导体长度 v-导体速度
铜线绕成的线圈产生交变的磁场B.。受控电流保证在整个测量过程中磁场强度保持恒定。导体的长度L(在测量管内径的两个测量电极的距离 ) 是一个常数。方程中唯一的变量是流体的流速v。仪表能够直接测得电极间的感应电压, 感应电压线性的正比于流体分流速U~v。进而求出流速,电磁流量计测量的不是体积而是流速.
流速转化为体积流量:
Q=v*A
Q-体积流量 v-液体流速 A-流量计截面积
由此计算出管道内液体的体积流量。
电磁流量计的运行和维护
电磁流量计在运行中出现的故障是指流量计经调试并正常运行一段时间后出现的故障。常见的运行期故障一般由流量传感器内壁有附着层、雷电打击、运行环境条件变化以及系统零位改变等因素引起的。
1.传感器内壁附着层
如果测量的介质是脏污流体,运行一段时间后,常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层,则电极回路将出现断路,仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率,则电极回路将出现短路,仪表也不能正常工作。所以,应及时清除电磁流量计测量管内的附着结垢层。
2.雷电打击
雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,使仪表损坏。它主要通过电源线、励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途经引入,尤其是从控制室电源线引入的占绝大部分。
3.环境条件变化
在调试期间由于环境条件尚好(例如没有干扰源),流量计工作正常,此时往往容易疏忽安装条件(例如接地并不怎么良好)。在这种情况下,一旦环境条件变化,运行期间出现新的干扰源(如在附近管道上进行电焊,附近安装了大型变压器等),就会干扰仪表的正常工作,输出信号就会出现波动。
4.系统的零点变化
正常运行情况下,电磁流量计的系统零点随着系统的长期运行而使元器件老化、励磁线圈绝缘强度降低、测量电极极化与污染、系统接地电阻(电位)增加等因素均会造成系统零点的变化与漂移。所以,要定期检查流量计的系统零点,进行调整和维护。电磁流量计的系统零点在传感器充满介质且不流动时出现。此时可对系统进行零位调整。
矿用污水流量计系列电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量馆内导电介质体积流量的感应式仪表;
采用单片机嵌入式技术,实现数字励磁,同时在电磁流量计上采用CAN现场总裁,属国内*,技术达到国内ling先水平。
电磁流量计(污水流量计)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。
AK-LDE系列电磁流量计除可测量一般导电液体的流量外,还可测量液固两相流,高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。
电磁流量计优势及独特卖点:
1.传感器zui重要的部件-线圈作zui优化的设计,并通过zui严格的实流试验,切实保证产品的测量精度
2.信号电极作彻底的静电屏蔽处理,保证小信号不会受线圈的干扰,保证低流速的测量精度
3.线圈与外界作隔离处理,保证线圈长期的绝缘强度,也就保证传感器的长期测量精度
4.传感器所有的焊接工艺都采用氩弧焊工艺,虽然成本较高;
但能保证焊接的可靠性(焊接是传感器的zui主要的生产工艺),特别是安装线圈后的zui后一道焊接工序,用氩弧焊工艺能保证已安装的线圈不被损伤
5.采用接地电极结构,形成一个平衡电极平面;
保证整个测量平均速度的过程都被限制在平衡电极平面之内进行,能很好的消除电气噪声干扰,提供的测量结果
6.采用定制的双层屏蔽电缆
7.可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功率损耗低
8.特殊介质测量(如浆液)采用高频励磁,消除杂波干扰
9.采用16位嵌入式微处理器,运算速度快,精度高
10.全数字处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高
11.超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMC性能好
12.用单块电路板完成所有功能设计,采用SMD器件和表面帖装SMT)技术,电路可靠性高
13.高清晰度背光中文LCD显示,显示累积流量、瞬时流量、流速、流量百分比等
14.菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂
15.双向测量系统,内部具有三个积算器可分别显示正向累计量、反向累计量及差值积算量
16.具有自检与自诊断功能,并在屏幕上显示
17.独特的防雷设计
电磁流量计工作原理:
电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。
当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。
测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。
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