电磁流量计
时间:2012-05-10 阅读:1174
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1174次一、概述
SHT型智能电磁流量计是我公司采用*技术研制、开发的全智能型流量计,与其他厂家生产的传统模拟的或非智能的有非常大的区别,尤其在测量精度可靠性、稳定性、使用功能和使用寿命等方面。
我们认为是高精度,高可靠性和长使用寿命的流量仪表,所以在设计产品结构、选材、制定工艺、生产装配和出厂测试等过程中每一个环节我们都非常细致讲究,除此以外我们还自行设计定制了一套国内目前的,于的生产设备,从软件和硬件上都能切实保证产品长期的高质量。
SHT型智能特别设计了带背光的中文液晶显示器,功能齐全实用、显示直观、操作使用方便,可以减少其他英文菜单所带来的不必要的麻烦和错误。另外我们*设计4-6多电极结构,进一步保证了测量精度并且任何时候无需接地环,减少了仪表体积和安装维护的麻烦。
二、产品特点
▲流量的测量结果不受流体的密度、粘度、温度、压力、流速分布等物理参数无关
▲全数字量的处理,测量稳定性好,测量可靠,精度高,流量测量范围可达150:1
▲可选择中/英文操作界面,使用方便,操作简单
▲宽电源范围模式,AC:85V~265V;DC:18V~38V,及适合国内使用,也适合出口国外
▲防雷电保护设计电路,抗干扰电路,通过国家EMC电磁兼容测试适合于各种恶劣环境及野外安装使用
▲停电记录功能,可记录16次掉电时的数据集时间
▲3.125HZ、6.25HZ、12.5HZ、25HZ等多种频率可选择的励磁方式
▲带有累计量预置功能,满足油田等客户要设置“底数”的要求
▲具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出
▲具有自诊断功能
▲ 逐台校验后出厂
三、工作原理
SHT型智能的测量原理是基于法拉第电磁感应定律。即:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体产生感应电动势,其感应电动势为:
E=KB—V D K:仪表常数 测量流量时,流体通过垂直于流动方向的磁场,导电性液体感应出一个与平均流速(即体积流量)成正比的电压,此电压通过两个与流体直接接触的电极检出,并通过电缆送至转换器通过智能化处理,然后LCD显示或转换成标准信号4~20mA。 | 测量原理图 |
四、应用领域
SHT型智能是一款性能稳定,精度高的流量计,适用于和稳定测量封闭管道中导电液体和纸浆的瞬时流量、累积流量、流速,如:洁净水、污水、生活水、原水、各种酸、碱、盐等溶液,泥浆、矿浆、纸浆、以及食品方面的液体等,广泛应用于冶金、造纸、化工、轻工、纺织、水处理、钢铁、石油、制药、水电站、电力、采矿等行业。
五、主要技术参数及功能、特点
1、主要技术参数如下表所示:
公称通径DN(mm) | 10,15,20,25,32,40,50,65,80,100,150,200,250,300......2000 |
公称压力 (MPa) | 1.0,1.6,2.5,4.0,6.3,10,16,25,32,(特殊压力订制) |
结构形式 | 一体型(IP65),分体型(IP65,IP68) |
衬里材料 | 氯丁橡胶(≥DN65),聚四氟乙烯(≥25),F46(DN8、DN10、DN15、DN20) |
电极材料 | 316L,哈氏合金,钛,钽,铂金,碳化钨 |
外壳和法兰材质 | 碳钢(标准),不锈钢(非标订制),不锈钢(高压电磁、插入式电磁) |
电导率范围 | ≥5μS/cm |
流体温度 | 氯丁橡胶≤80℃,聚四氟乙烯≤120℃,高温型乙烯≤180℃ |
电极形式 | 标准,刮刀,可拆式 |
电极数量 | 2(标准),3~6个(特殊) |
流速范围 | 0.3~15m/s |
流体方向 | 正、反向、净流量 |
精度等级 | 0.25级,0.5级,1.5级(插入式) |
重复性 | ±1.5% |
量程比 | 100:1 |
输出信号 | 4~20mA,频率输出0~10KHZ,脉冲当量,RS232/485通讯协议,Hart,Modbus |
报警(常开) | 空管、励磁、流量上下限 |
防爆标志 | 不防爆,隔爆(mdllBT4) |
工作环境 | 温度:-25℃~60℃;湿度:5%~90% |
工作电源 | 85~265VAC或者18~36VDC,功率<8W |
2、功能特点描述如下表所示:
防“雷击”功能 | 采用防雷电保护设计电路,抗干扰电路,适用各种恶劣环境 |
故障自诊断功能并报警提示 | 能准确检测出励磁回路、电极信号回路、转换器等的故障并显示报警 |
空满管检测功能 | 采用电容式技术的空满管检测技术 |
瞬时和累积流量双向测量 | 正反向流量均可测量 |
多种流量单位可选择 | m³/h,L/h,Kg/h,t/h, m³/m,L/m,G/S,G/M,G/h |
旋转屏功能 | 油田高压电磁 |
累积量预置功能 | 油田 |
噪声抑制功能 | 浆液和泥浆型及油田测量母液 |
六、选型注意事项
1、仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作,据有关资料表明,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的安装而造成的,所以需要详细了解以下工艺参数:
① | 流体名称、成分、电导率 | 确定是否能用来测量 |
② | 流体的zui高温度、zui低温度、腐蚀性、耐磨性、是否有负压 | 确定是否能用、选择内衬材料、电极材料 |
③ | 管道内外径(mm)、zui大流量、常用流量、zui小流量 | 确定选择多大口径的 |
④ | zui高操作压力与zui低操作压力 | 确定压力等级 |
⑤ | 安装要求环境 | 确定选择一体型还是分体型,分体电缆长度 |
⑥ | 安装环境 | 确定流量计的防护等级 |
在选型时还要注意以下几点:
● 实际zui高工作压力必须小于的额定工作压力;
● 从经济性考虑,可以选择适当流速所对应的口径的,相对减少投资(详见流量范围表);
● zui低工作温度和zui高工作温度必须符合规定的温度要求(详见内衬材料表);
● 根据介质的腐蚀性、磨损性、温度来选择的内衬材料;
● 根据介质的腐蚀性来选择的电极材料;
● 根据测量目的、功能来合理选择相应的精度等级;
● 根据安装场合的要求及环境,来合理的选择一体型还是分体型。
2、口径的选择
内径 | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 |
Qmin(m3/h) Qmax(m3/h) | 0.0848 3.39 | 0.1908 7.63 | 0.3391 13.56 | 0.5299 21.20 | 0.86881 34.73 | 1.3565 54.26 | 2.1195 84.78 | 3.5820 143.28 | 5.4259 217.04 |
内径 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
Qmin(m³/h) Qmax(m³/h) | 8.478 339.12 | 13.2469 529.88 | 19.0755 763.02 | 33.912 1356.48 | 52.9875 2119.5 | 76.302 3052.08 | 103.8555 4154.22 | 76.302 3052.08 | 135.648 5425.95 |
内径 | 500 | 550 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | 1400 |
Qmin(m³/h) Qmax(m³/h) | 171.6795 6867.18 | 256.46 10258.38 | 305.208 12208.22 | 415.422 16616.88 | 542.592 21703.68 | 686.718 27468.82 | 847.80 33912 | 1220.832 48833.28 | 1220.832 48833.28 |
内径 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | 2600 | 2800 | 3000 | 3200 |
Qmin(m³/h) Qmax(m³/h) | 2170.368 86814.72 | 2746.872 109874.88 | 3391.20 135648 | 4103.352 164134.08 | 4883.32 195333.12 | 5713.12 229245.12 | 6646.75 265870.08 | 7630.20 305208.00 | 8681.47 347258.88 |
3、内衬材料的选择
内衬 材料 | 名称 | 符号 | 性能 | zui高工作温度 | 适用液体 | 适用 口径 |
橡 胶 | 氯丁橡胶 | CR | 耐磨性中等,耐一般的酸碱度溶液 | <60℃ | 自来水、工业水、海水 | ≥50 |
聚氨酯橡胶 | PU | *的耐磨性能,耐酸碱性能较差 | <60℃ | 纸浆、矿浆、泥浆、等浆液 | ≥50 | |
氟 塑 料 | 聚四氟乙烯 | F4或PTFE | 化学性能稳定,耐沸腾的 盐酸、硫酸、王水、浓碱 碱的腐蚀 | <180℃ | 腐蚀性强的酸碱 盐溶液 | ≥10 |
聚全氟乙丙烯 | F46或FEP | 化学性能等同于F4,抗拉,抗拉强度优于F4 | <120℃ | 腐蚀性的酸碱 盐溶液 | DN10~20 |
4、电极材料的选择
根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料,请参考下表所示:
电极材料 | 耐腐蚀性能 |
316L | 适用于:1、生活水、工业水、原水井水、城市污水; 2、腐蚀性弱的酸、碱、盐溶液。 |
哈氏合金B | 适用于:1、盐酸(浓度小于10%)等非氧化性酸 2、氢氧化钠(浓度小于50%),一切浓度的氢氧化铵碱溶液 3、磷酸,有机酸 不适用:硝酸 |
哈氏合金C | 适用:1、混酸(如铬酸与硫酸的混合溶液) 2、氧化性盐类(如海水、Fe++、Cu++) 不适用:盐酸 |
钛(Ti) | 适用:1、盐,如(1)氯化物(镁/铝/钙/铵/铁等)(2)钠盐,钾盐,铵盐,次氯酸盐,海水 2、浓度小于50%氢氧化钾,氢氧化铵,氢氧化钡碱溶液 不适用:盐酸,硫酸,磷酸,氢氟酸等还原性酸 |
钽(Ta) | 适用:1、盐酸(浓度小于40%)稀硫酸和浓硫酸(不包括发烟硫酸) 2、二氧化氯,氯化铁,次氯酸,氯化钠,乙酸铅等 3、硝酸(包括发烟硝酸等氧化性酸),温度低于80℃的王水 不适用:碱,氢氟酸等还原性酸 |
铂(Pt) | 适用:几乎所有的酸,碱,盐溶液(包括发烟硫酸,发烟硝酸) 不适用:王水,铵盐 |
碳化钨 | 适用:纸浆,污水,泥浆,能抗固体颗粒干扰 不适用:无机酸,有机酸,氯化物 |
5、按照要求和环境,选择使用一体型还是分体型:
传感器需安装在地面以下或其他原因,应选择分体安装方式
分体式zui大距离,电缆铜芯截面与介质电导率关系曲线图如下:
6、防护等级的选择
IP65:防喷水型 | 允许水从任何方向对传感器喷水,喷水压力为30KPa,出水量为12.5L/m。 距离为3m |
IP68:潜水型 | 传感器长期在水中工作 |
注:防护等级应该根据实际情况来选择,的传感器装在地面以下,如果经常受水浸泡,应该选择IP68的防腐等级,传感器安装在地面上,应该根据现场的情况而定,一般情况选择IP65的防护等级。
7、附加功能的选择
SHT型智能的基本型已带显示、输出4~20mA功能,可根据实际情况加选其他附加功能通讯/协议:需传感器和其他设备通讯,则需选用RS-485、232通讯/Hart协议功能。
七、如何正确选择安装地点及安装要求
1、安装地点的选择
①选择充满液体的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上为宜)或充满液体的水平管道(整个管路中zui低处为宜),在安装与测量过程中,不得出现非满管情况;
②测量位置应选在上游大于5D和下游有3D直管段处;
③测量点选择应尽可能远离泵,阀门等设备,避免其对测量的干扰;
④测量点选择应尽可能远离大功率电台,强磁场干扰源等 。
选择安装位置时需特别注意
● 测量电极的轴线必须近似于水平方向;
● 测量管道内必须*充满液体;
● 流量计的前方zui少要有5xD(D为流量计内径)长度的直管段,
后方zui少要有3xD(D为流量计内径)长度的直管段;为方便安装和拆卸,
可在流量计后加装管道伸缩节。
● 流体的流动方向和流量计的箭头方向一致;
● 管道内要有真空会损坏流量计的内衬,需特别注意;
● 在流量计附近应无强电磁场;
● 在流量计附近应有充裕的空间,以便安装和维护;
● 若测量管道有振动,在流量计的两边应有固定的支座;
● 测量不同介质的混合液体时混合点与流量计之间的距离zui少要有30×D(D为流量计内径)长度;
● 为方便今后流量计的清洗和维护,应安装旁通管道,并且保证流量计前5D后3D的直管段。
● 如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,用力矩扳手。
2、安装要求
· 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zui高点和垂直向下处; | | ||||||||||||
· 应安装在管道上上升处; | | ||||||||||||
· 在开口排放管道安装,应安装在管道的较低处; | | ||||||||||||
· 若管道落差超过5m时,在传感器的下游安装排气阀; | | ||||||||||||
·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; | | ||||||||||||
·传感器不能安装在泵的进出口处,应安装在泵的出口处; | | ||||||||||||
· 在测量井内安装流量计的方式
| |
八、法兰型电磁的外形尺寸
九、转换器接线
1、 一体型就地显示转换器接线
‘’
圆型一体转换器接线端子图
I+ | 电流输出+ | | | 电流输出端子 | ||||
| ||||||||
COM | 电流输出地 | | | |||||
| ||||||||
P+ | 频率(脉冲)输出 | | | 频率(脉冲)输出端子 | ||||
| ||||||||
COM | 频率(脉冲)输出地 | | | |||||
| ||||||||
FDIR | 流向表示状态 | | | | ||||
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AH | 上限报警输出 | | | 状态输出端子 | ||||
AL | 下限报警输出 | | | |||||
COM | 报警输出地 | | | | ||||
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T+ | RS485通讯 | | | 通讯输出端子 | ||||
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T- | RS485通讯 | | | |||||
| ||||||||
IN+ | 接点输入+ | | | 接点控制输入端子 | ||||
| ||||||||
IN- | 接点输入- | | | |||||
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L1 | 交流电源相线;直流电源+ | | | 电源端子 | ||||
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L2 | 交流电源相线;直流电源- | | | |||||
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圆型一体转换器接线端子及标示图
2、方型分体转换器接线
方型分体转换器接线端子图
DS1 | 信号屏蔽1 | | | | |||||
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SIGI | 信号1 | | 信号端子 | ||||||
SIG GND | 信号地 | ||||||||
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SIG2 | 信号2 | ||||||||
DS2 | 信号屏蔽2 | | | | |||||
| |||||||||
EXT+ | 励磁电流输出+ | | | 励磁输出端子 | |||||
| |||||||||
EXT- | 励磁电流输出- | | | ||||||
| |||||||||
IOUT | 电流输出+ | | | 电流输出端子 | |||||
| |||||||||
ICOM | 电流输出- | | | ||||||
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PUL+ | 频率(脉冲)输出 | | | 频率(脉冲)输出端子 | |||||
| |||||||||
PCOM | 频率(脉冲)输出地 | | | ||||||
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PDIR | 流向表示状态+ | | | | |||||
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ALM+ | 上限报警输出+ | | | 状态输出端子 | |||||
ALM- | 下限报警输出- | | | ||||||
ALCOM | 报警输出地 | | | | |||||
| |||||||||
A | RS485输出 | | | 通讯输出端子 | |||||
| |||||||||
B | RS485输出 | | | ||||||
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IN+ | 节点输入+ | | | 接点控制输入端子 | |||||
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IN- | 接点输入- | | | ||||||
| |||||||||
L1 | 交流电源相线;直流电源+ | | | 电源端子 | |||||
| |||||||||
L2 | 交流电源相线;直流电源- | | | ||||||
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方型分体转换器接线端子及标示图
十、转换器操作
1、按键说明
2、按键功能
1.自动测量状态下键功能:
下键:循环选择屏幕下行显示内容
上键:循环选择屏幕上行显示内容
复合键+确认件:进入参数设置状态
确认键:返回自动测量状态
2.参数状态下按键功能
下键:光标处数字减1
上键:光标处数字加1
复合键+下键:光标左移
复合键+上键:光标右移
确认键:进入/退出子菜单
确认键:在任意状态下,连续按下两秒钟,返回自动测量状态。
注:(1)使用“复合键”时,应先按下复合键再按住“上键”或“下键”。
(2)在参数设置状态下,3分钟内没有按键操作,仪表自动返回测量状态
(3)流量零点修正的流向选择,可将光标移至zui左面的“+”或“-”下,用“上键”或“下键”切换使之与实际流向相反。
(4)流量的单位选择,可将光标移至“流量量程设置”菜单的原显示的流量单位下,然后用“上键”或“下键”切换使之符合需要。
3. 参数设置功能及操作密码
要进行仪表参数设定过修改,必须使仪表从测量状态进入参数设置状态。在测量状态下,“按复合键+确认件”出现状态转换密码(0000).根据保密级别,按本厂提供的密码对应修改,再按“复合键+确认件”后则进入需要的参数设置状态。
仪表设计有6级密码,其中1-4级为用户密码,第5、6级为制造厂密码。6级密码分别用于不同保密级别的操作者。
无论使用哪级密码,用户均可查看仪表参数。用户若想改变仪表参数,则要使用不同级别的密码。
十一、安装及使用说明
1、在管线上的安装注意事项:
(1)流量计安装位置按现场实际需要进行,但电极轴线必须近似水平。
(2) 测量管在所有工作时间必须*注满。
(3)被测介质流动方向应于流量计上的箭头所指方向一致。
(4)为了安装、维护方便,在管线连接处确保有足够的安装空间。
(5)管线如有振动,在流量计的两边应有支撑管线的支座。
(6)入口直管段≥DN×5 长,出口直管段≥DN×2 长(DN 为流量计公称通径),从电极轴线开始测量。
(7)大尺寸测量管,DN>200(8"),为了有利于安装,可采用整流器,这样可缩短直管段的长度。
(8) 如流体有涡流与流场畸变;可增加入口与出口处直管段长度或安装整流器。
(9)在安装流量计的附近,应避免强电磁场。
(10) 通常不需要零设定,如需设定,在*注满介质的测量管中,应建立“零”流速。所以应在下游或上游安装切断阀。
(11)不同液体的混合介质,在混合点的下游,zui小DN×30(DN 为流量计公称通径),安装流量计,否则显示不稳定。
2、使用注意事项
流量计安装后,一般经以下步骤可正式使用。
(1)安装检查:检查管线安装是否正确,各连线是否正确可靠,特别是接地线。
(2)通电预热:通电后,预热20 分钟,仪表一般就能正常测量。
(3)零点跟踪:为保证精度,需要进行零点跟踪。的测量管充满液体并确定液体静止后,
就可以进行零点校准,然后保存(确认)。根据现场具体情况来定。
(4)参数设定:用户根据使用需要,可做必要的参数设定。但随意改动各种出厂设定值,有可能造成
仪表测量误差或不能正常工作。
(5)根据介质粘附程度,应定期清理流量计内壁和电极,并注意勿使衬里与电极受损。
十二、故障处理及维修
电磁流量转换器具有自诊断功能。除了电源和硬件电路故障外,一般应用中出现的故障均能正确给
出报警信息。这些信息在显示器右下方给出相应提示。故障处理:
1、仪表无显示:
(1)检查电源是否接通;
(2) 检查电源保险丝是否完好;
(3)检查供电电压是否符合要求;
(4)如果上述都正常,请将转换器交生产厂维修。
2、励磁报警:
(1) 励磁接线X 和Y 是否开路;
(2)检查励磁线圈电阻值正常,则转换器有故障。
3、空管报警:
(1)测量流体是否充满传感器测量管;
(2) 用导线将转换器信号输入端子A、B 和C 三点短路,此时如果“空管报警“提示撤消,说明转
换器正常,有可能是被测流体电导率低或空管阈值及空管量程设置错误;
(3) 检查信号连线是否正确;
(4) 检查传感器电极是否正常。
4、测量的流量不准确:
(1)流体是否充满传感器测量管;
(2) 信号线连接是否正常;
(3) 检查传感器系数、传感器零点是否按传感器标牌或出厂校验单设置正常。
十三、选型说明
标志 | SHT | 北京申泰 | |||||||||||
类别 | —EF | 智能 | |||||||||||
公称通径 | —X | 例如:200表示DN200 | |||||||||||
内 衬 材 料 | —1 | 氯丁橡胶(≤80℃) | |||||||||||
2 | 聚氨酯橡胶(≤60℃) | ||||||||||||
3 | 聚四氟乙烯(≤180℃) | ||||||||||||
4 | 聚全氟乙丙烯(≤120℃) | ||||||||||||
电 极 材 料 | A | 不锈钢316L | |||||||||||
B | 哈氏合金B | ||||||||||||
C | 哈氏合金C | ||||||||||||
D | 钽 | ||||||||||||
T | 钛 | ||||||||||||
P | 铂金 | ||||||||||||
W | 碳化钨 | ||||||||||||
转换器形式 | 1 | 一体 IP65 | |||||||||||
2 | 分体 IP65 | ||||||||||||
3 | 分体 IP68 | ||||||||||||
压力范围 (MPa) | —4.0 | DN10—50 | |||||||||||
1.6 | DN65—200 | ||||||||||||
1.0 | DN250—1000 | ||||||||||||
0.6 | DN1200—2000 | ||||||||||||
通讯方式 | —0 | 无 | |||||||||||
1 | RS232 | ||||||||||||
2 | RS485 | ||||||||||||
3 | MOdbus | ||||||||||||
4 | hart | ||||||||||||
接地环 | 0 | 无接地环 | |||||||||||
1 | 有接地环 | ||||||||||||
外壳材料 及表体法兰 | 0 | 碳钢 | |||||||||||
1 | 不锈钢 | ||||||||||||
安装配对法兰 | 0 | 不带 | |||||||||||
1 | 带(包括螺栓、螺母) | ||||||||||||
供电电源 | 0 | 220VAC | |||||||||||
1 | 24VDC | ||||||||||||
仪表量程 | —X | 例:200表示zui大流量300 m3/h |
例:SHT-EF-200-1A2-1.0-00010-300
说明:北京申泰,DN200,内衬氯丁橡胶,不锈钢316L电极,分体式,防护等级IP65,额定压力1.0MPa,无通讯,无接地环,外壳材料和表体法兰为碳钢,带配对法兰(包括螺栓螺母),220VAC供电,zui大流量为300 m3/h
注:高压型及特殊要求订货时说明。