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电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。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。其电极头与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,摸拟电流等信号,用于流量的控制和调节。 |
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在图1-1中,当导电流体以平均流速V(m/s)通过装有一对测量电极的一根内径为D(m)的绝缘管子流动时,并且该管子处于一个均匀的磁感应强度为B(T)的磁场中。那么,在一对电极上就会感应出垂直于磁场方和流动方向的电动势(E)。由电磁感应定律可写做(1)式: |
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电路工作原理图 |
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1.壳体 2.衬里 3.励磁线圈 4.转换器 5.接地螺钉 6.电极 | | |
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1.仪表结构简单、可靠,无可动部件,工作寿命长。 | 2.无截流阻流部件,不存在压力损失和流体堵塞现象。 | 3.无机械惯性,响应快速,稳定性好,可应用于自动检测、调节程控系统。 | 4.测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、压力等物理量参数的影响。 | 5.传感器与表头连接处单独设计的密封件,可防止外界湿气从连接处进入表头和传感器。 | 6.励磁线及电极线均采用优质的单芯屏蔽线,可降低干扰,提高信号的洁净度,从而提高测量精度。 | 7.测量流量范围宽。 | |
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名称 | HHDS-水表型电磁流量计 | 公称通径 | DN10-DN400 | 结构形式 | 一体型、分体型(GPRS) | 较高流速 | 15m/s | 流体电导率 | ≥5uS/cm | 精度等级 | 1.0 级 | 衬里材料 | 聚四氟已烯、聚氯丁橡胶、聚氯脂、聚全氟乙丙烯(F46) | 额定压力 | 4.0Mpa、1.6Mpa、1.0Mpa | 较高流体温度 | 一体型 | 70℃ | | 分离型 | 聚四氟乙烯衬里 | 100℃;150℃(需特殊订货) | | 氯丁橡胶衬里 | 80℃;l20℃(需特殊订货) | | 聚氯酯衬里 | 80℃ | | 聚全氟乙丙烯(F46) | 100℃;150℃(需特殊订货) | | 聚氟合乙烯(Fs) | 80℃ | 信号电极和接地电极材料 | 316 | 传感器材质 | 碳钢、304不锈钢 | 外壳防护 | IP68 | 输出信号 | GPRS RS485(Modbus协议) | 显示器显示 | 瞬时流量、流速、百分比、空管比、正.反向累积、报警显示、秒计时器、电池电量指示 | 电源 | 3.6V锂电池 | 励磁方式 | 低频脉冲直流励磁 | |
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口径(mm) | 测量范围(m3/h) | 口径(mm) | 测量范围(m3/h) | DN10 | 0.14 ~ 1.40 | DN100 | 14.13 ~ 282.60 | DN15 | 0.32 ~ 6.36 | DN125 | 22.08 ~ 441.56 | DN20 | 0.57 ~ 11.30 | DN150 | 31.79 ~ 635.85 | DN25 | 0.88 ~ 17.66 | DN200 | 56.52 ~1130.4 | DN32 | 1.45 ~ 28.94 | DN250 | 88.31 ~1766.25 | DN40 | 2.26 ~ 45.22 | DN300 | 127.17 ~2543.4 | DN50 | 3.35 ~ 70.65 | DN350 | 173.09 ~3461.85 | DN65 | 5.97 ~ 119.40 | DN400 | 226.08 ~4521.60 | DN80 | 9.04 ~ 180.86 | | | |
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1.示意图 |
注:以上尺寸为参考尺寸,如有特殊选型该值可能会有所不同 |
2.尺寸表 公称通径 DN | 压力等级 | 法兰外径D | 螺栓孔中心 圆直径K | 螺栓孔 n-L | 总长L | 高度H | 参考重量kg | 10 | PN40 | 90 | 60 | 4-φ14 | 200 | 190 | 10 | 15 | PN40 | 95 | 65 | 4-φ14 | 200 | 190 | 10 | 20 | PN40 | 105 | 75 | 4-φ14 | 200 | 190 | 10 | 25 | PN40 | 110 | 85 | 4-φ14 | 200 | 200 | 10 | 32 | PN40 | 140 | 100 | 4-φ18 | 200 | 205 | 11 | 40 | PN40 | 150 | 110 | 4-φ18 | 200 | 215 | 12 | 50 | PN40 | 165 | 125 | 4-φ18 | 200 | 220 | 15 | 65 | PN16 | 185 | 145 | 4-φ18 | 200 | 240 | 16 | 80 | PN16 | 200 | 160 | 8-φ18 | 200 | 255 | 18 | 100 | PN16 | 220 | 180 | 8-φ18 | 250 | 270 | 20 | 125 | PN16 | 250 | 210 | 8-φ18 | 250 | 300 | 25 | 150 | PN16 | 285 | 240 | 8-φ22 | 300 | 330 | 30 | 200 | PN16 | 340 | 295 | 12-φ24 | 350 | 390 | 45 | 250 | PN16 | 405 | 355 | 12-φ26 | 450 | 450 | 65 | 300 | PN16 | 460 | 410 | 12-φ28 | 500 | 500 | 79 | 350 | PN16 | 520 | 470 | 16-φ30 | 550 | 520 | 95 | 400 | PN16 | 580 | 525 | 16-φ32 | 600 | 635 | 140 | 1.上表所有数据仅基于标准型传感器 | 2.其他未列出的压力等级,尺寸可能会不同 | 3.对于口径较小的传感器,表头的尺寸可能大于传感器 | |
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衬里的选择 衬里材料 | 主要性能 | 较高介质温度 | 适用范围 | 一体型 | 分离型 | | 聚四氟乙烯(F4) | 1.是化学性能较稳定的一种塑料,能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐浓碱和各种有机溶剂。不耐、高温、高速液氟、液氧、臭氧的腐蚀。 | 70℃ | 100℃、 150℃ (需特殊订货)同上 | 1.浓酸、碱等强腐蚀性介质 2.卫生类介质 | 2.耐磨性能不如聚氨酯橡胶。 | 3.抗负压能力不如聚氯丁橡胶。 | 聚全氟乙丙类烯(F46) | 同上 | 聚氟合乙烯(Fs) | 适用温度上限较聚四氟乙烯低,但成本也较低 | 80℃ | | 聚氯丁橡胶 | 1.有的弹性,高度的扯断力,耐磨性能好 | 80℃、 120℃ (需特殊订货) | 水、污水、耐磨损性的泥浆矿浆 | 2.耐一般低浓度酸、碱、盐介质腐蚀,不耐氧化性介质的腐蚀 | |
电极的选择 |
电极材料 | 耐蚀及耐磨性能 | 不锈钢 0Cr18Ni12Mo2Ti | 用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质,适用于石油、化工、钢铁等工业部门及市政、环保等领域 | 注:由于介质种类繁多,其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化,故本表仅供参考。用户应根据实际情况自己做出选择,必要时应做拟选材料的耐腐试验,如挂片试验 | |
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1. 通用要求 | a、为了安装、维护、保养方便,在流量计周围需保留足够的空间 | b、避免流量计安装在温度变化很大或受到设备高温辐射的场所 | c、流量计应安装在室内,如安装在室外,应避免阳光直射,必要时请安装防晒装置 | d、避免流量计安装在含有腐蚀性气体的环境中 | e、避免流量计安装在有强振动源、强磁场的场所 | 2. 工艺管要求 | a、 上、下游工艺管的内径与流量计的内径应满足:0.98DN≤D≤1.05DN(DN:流量计内径;D:工艺管内径) | b、工艺管与流量计需同心,同轴偏差不大于0.05DN | |
2.1直管段 | 使用直管段可防止介质因弯管、TT型三通、截止阀、变径管的影响而产生涡流或失真 | |
3.接地 | 流量计必须按规定接地,以保证流量计可靠的工作、防止操作人员收到电击 图(1)无内壁涂层或衬里的金属管道,不使用接地环进行接地。 | 图(2)带内壁涂层或衬里的金属管道和绝缘管道,使用接地环进行接地。 | | |
| 1. 提示 | a.电磁流量转换器的接线必须由专业技术人员完成; | b.所有接线应在切断供电电源后进行;按说明书正确牢固连接; | c.旋紧出线套的压紧螺母和端盖,保持转换器良好密封; | d.应在有可能遭受雷击浪涌的线路上安装浪涌抑制器件; | e.在供电前还应再次检查所有接线准确无误。 | | 2. 一体转换器的接线端子与标示图 | | 3. 分体转换器的接线端子与标示图 | | 关于有源无源4-20mA重要说明!!! | 电磁流量计是4线制仪表不同于两线制仪表的4-20mA,两线制4-20mA仪表需要测量电流表同时需要外接24V电源才可以正常工作,而电磁流量计本身是4线制4-20mA内部已经有24V电源无需外接只需要接一个单纯的电流表即可。无特殊定制说明本公司生产电磁流量计都是有源4-20mA不需要外接24V电源否则将烧坏仪表。 | ① 一体电磁流量计有源4-20mA输出接线(一体电磁流量计默认情况下是有源4-20mA用户设备电流表不能有电源输出) | | ② 一体电磁流量计无源4-20mA输出接线 (体电磁流量计无源4-20mA需要在订货时说明否则是有源4-20mA输出) | | | | ③ 分体电磁流量计有源4-20mA输出接线(分体电磁流量计无需特殊定制同时支持有源和无源4-20mA) | | ④ 分体电磁流量计无源4-20mA输出接线 (分体电磁流量计无需特殊定制同时支持有源和无源4-20mA) | | | | ⑤ 用户设备怎么判断需要有源电流输出还是无源电流输出? | a.断开电磁流量计与用户设备4-20mA连接线确保用户设备处于开路状态; | b.用数字万用表电压档测量用户设备4-20mA连接线是否有24V左右电压; | c.如果有24V左右电压则需要定无源电流输出否则需要定有源电流输出。 | | | | a.请勿通过一体转换器外壳抬起流量计 | b.请勿使用金属吊链 | c.请使用皮质吊带吊装流量计 | | | 故障名称 | 解决办法 | 转换器无显示 | 1.检查电源是否连接 | 2.检查保险丝是否完好 | 3.检查供电电压是否符合要求 | 4.如上述三项均正常,将将转换器返厂维修 | 励磁报警 | 1.励磁线圈绝缘度下降 | 空管报警 | 1.被测流体是否满管 | 2.流量计是否按要求正确安装 | 3.被测流体电导率过低 | 4.空管阀值设置过低 | 无流量时显示有流量 | 1.空管阀值设置过高 | 2.空管报警允许未打开 | 3.电极被污染导致零点偏移(此时管道满管) | 4.信号线绝缘度下降(此时管道满管) | 流量测量不准或波动大 | 1.流体是否满管 | 2.流量计是否按规定接地 | 3.信号线绝缘度下降 | 4.流量计是否按要求正确安装 | 流量上限报警 | 1.现场流量大于流量上限阀值,修改流量上限阀值 | 流量下限报警 | 1.现场流量低于流量下限阀值,修改流量下限阀值 | 有流量时无流量显示 | 1.截止阀是否开启 | 2.信号线接地 | 3.流量过低,小信号切除设置过高 | 4.空管阀值设置过低 | | | | |