一、雙氧水流量計原理
根據(jù)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(chǎn)生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:
E=KBVD
式中: E-感應電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關的系數(shù);
B-磁感應強度;
V-導電液體平均流速;
D-電極間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)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(zhuǎn)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(xié)議。
二、雙氧水流量計結構
雙氧水流量計的結構主要由磁路系統(tǒng)、測量導管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。
磁路系統(tǒng):其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用磁鐵來實現(xiàn),其優(yōu)點是結構比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負離子包圍,負電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導致兩電極之產(chǎn)蝗內(nèi)阻增大,因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時,磁鐵相應也很大,笨重且不經(jīng)濟,所以電磁流量計一般采用交變磁場,且50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。
測量導管:其作用是讓被測導電性液體通過。為了使磁力線通過測量導管時磁通量被分流或短路,測量導管必須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成,可選用不導磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等。
三、雙氧水流量計特點
1.在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程;
2.介質(zhì)不受流體密度、粘度、溫度、壓力和導電率變化的影響;
3.可以根據(jù)化工污水介質(zhì)的不同可以選用不同電極和襯里材料,可實現(xiàn)良好的耐腐蝕性和耐磨損性;
4.管道內(nèi)無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失;
5.全數(shù)字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1
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,提高了流采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高。
7.管道內(nèi)無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失。
8.在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程。
正向累積量反向累積量及差值積算量內(nèi)部設有掉電時鐘,可記錄16次掉電時間。
電極:其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成,且被要求與襯里齊平,以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。
外殼:應用鐵磁材料制成,是分配制度勵磁線圈的外罩,并隔離外磁場的干擾。
襯里:在測量導管的內(nèi)側及法蘭密封面上,有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體,其作用是增加測量導管的耐腐蝕性,防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
轉(zhuǎn)換器:由液體流動產(chǎn)生的感應電勢信號十分微弱,受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號并抑制主要的干擾信號。其任務是把電極檢測到的感應電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準直流信號。
雙氧水流量計主要技術數(shù)據(jù): 整機和傳感器技術數(shù)據(jù) 執(zhí)行標準 | JB/T 9248~1999 | 公稱通徑 | 15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000 | zui高流速 | 15m/s | 精確度 | DNl5~DN600 | 示值的:±0.3%流速≥1m/s;±3mm/s流速<1m/s | DN700~DN3000 | 示值的±0.5%流速≥0.8m/S;±4mm/s流速<0.8m/S | 流體電導率 | ≥5uS/cm | 公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa | DNl5~DN150 | DNl5~DN600 | DN200~DN1000 | DN700~DN3000 | 特殊訂貨 | 環(huán)境溫度 | 傳感器 | -25℃- +60℃ | 轉(zhuǎn)換器及一體型 | -10℃- +60℃ | 襯里材料 | 聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯F46、加網(wǎng)PFA | zui高流體溫度 | 一體型 | 70℃ | 分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃;120℃訂貨時注明 | 聚氨酯襯里 | 80℃ | | 100℃;150℃訂貨時注明 | 聚全氟乙丙烯F46 | 加網(wǎng)PFA | 信號電極和接地電極材料 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 | 電極刀機構 | DN300—DN3000 | 連接法蘭材料 | 碳鋼 | 接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | 進口保護法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti | DN200~DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti | 外殼防護 | DNl5~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 | 其他傳感器、一體型流量計和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 | 間距分離型 | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
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轉(zhuǎn)換器技術數(shù)據(jù) 電源 | 交流 | 85—265V,45—400Hz | 直流 | 11—40V | 操作鍵和顯示 | 按鍵式 | 4個薄膜按鍵可設定選擇全部參數(shù),也可利用PC機RS232對轉(zhuǎn)換器設定編程; | 3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示; | 第1行顯示流量值; | 第2行顯示流量單位; | 第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。 |
| 磁鍵式 | 2個磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復位,利用PC機RS232對轉(zhuǎn)換器設定編程; | 2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示: | 第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。 | 第2行:顯示流量。 |
| 內(nèi)部積算器 | 正向總量、反向總量及差值總量。 | 輸出信號 | 單向模擬輸出 | 全隔離,負載≤600D.20mA時; | 上限:0—21mA可選,每檔lmA; | 下限:0—21mA可選,每檔1mA; | 正、反向流量輸出方式編程。 |
| 雙向模擬輸出 | 下限限制為?;?mA,其他同單向模擬輸出。 | 雙向脈沖輸出 | 兩路輸出分別對應正向和反向流量,頻率0~800Hz,上限1~800Hz可選,每檔IHz; | 方波或選定脈寬,選定脈寬上限2.5S,每檔1ms; | 無源隔離晶體管開關輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V。 |
| 雙路報警輸出 | 可報警編程高/低流量、空管、故障狀態(tài)、正,,反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除,輸出極性可選; | 帶隔離保護的晶體管開關輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.與脈沖輸出不隔離 |
| 數(shù)字通訊 | | RS232,RS485,HART |
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襯里的選擇 襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | —體型 | 分離型 | | F4 | 是化學性能zui穩(wěn)定的一種塑料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機溶、高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ 需特殊訂貨 | 1、濃酸、堿等強腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 | 聚全氟乙丙烯(F46 | 同F(xiàn)4,耐磨性、抗負壓能力高于F4。 | 同上 | | 聚氟合乙烯(Fs | 適用溫度上限較低,但成本也較低。 | 80℃ | | 聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕,不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 80℃ 120℃ 需特殊訂貨 | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 | 聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。 2、耐腐蝕性能較差。 | 80℃ | 中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
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進口保護法蘭和接地法蘭或接地環(huán)的選擇 法蘭種類 | 適 用 范 圍 | 接地法蘭或接地環(huán) | 適用于非導體管道,如塑料管道,但有接地電極的傳感器不需要。 | 進口保護法蘭 | 當介質(zhì)有強磨損性時選用。 |
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電極的選擇 電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì),適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及,市政、環(huán)保等領域。 | 哈氏合金B(yǎng) | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、qing氟酸、有機酸等非氯化性酸、堿,非氧化性鹽液的腐蝕。 | 哈氏合金C | 能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕,也耐氧化性鹽類如:Fe,"、、Cu"下或含其他氧化劑的腐蝕,如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕 | 鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸包括發(fā)煙硫酸、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸如硫酸、鹽酸的腐蝕,但如酸中含有氧化劑如硝酸、Fc++、Cu++時,則腐蝕大為降低。 | 鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了qing氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐一切化學介質(zhì)包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸的腐蝕。在堿中刁;耐蝕。 | 鉑/鈦合金 | 幾乎能耐一切化學介質(zhì),但不適用于王水和銨鹽。 | 不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性,強磨損性的介質(zhì)。 | 注: 由于介質(zhì)種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復雜因素影響而變化,故本表僅供參考。用戶應根據(jù)實際情況自己做出選擇,必要時應做擬選材料的耐腐試驗,如掛片試驗。 |
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雙氧水流量計的安裝:
1、電磁流量計應安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的zui高點和垂直向下處;
2、電磁流量計應安裝在管道上升處;
3、在開口排放管道安裝,應安裝在管道的較低處;
4、若管道落差超過5m時,在傳感器的下游安裝排氣閥;
5、電磁流量計應在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應安裝在傳感器上游;
6、傳感器不能安裝在泵的進出口處,應安裝在泵的出口處;
7、在測量井內(nèi)安裝電磁流量計的方式;
圖7備注:1.入口 2.溢流管 3. 入口柵 4.清洗孔 5.流量計 6.短管 7.出口 8.排放閥
如何正確選擇安裝節(jié)點:
正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),若在安裝環(huán)節(jié)失誤,輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至會損壞流量計。
選擇安裝位置時需特別注意:
非測量電極的軸線必須近似于水平方向;
測量管道內(nèi)必須*充滿液體;
電磁流量計前方zui少要有5*D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段,后方zui少要有3*D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段;
流體的流動方向和流量計的箭頭方向*;
管道內(nèi)要有真空會損壞流量計的內(nèi)襯,需特別注意;
在電磁流量計附近應無強電磁場;
在電磁流量計附近應有充裕的空間,以便安裝和維護;
若測量管道有振動,在流量計的兩邊應有固定的支座測量不同介質(zhì)的混合液體時混合點與流量計之間的距離zui少要有30×D(D砂漿流量計內(nèi)徑)長度為方便今后流量計的清洗和維護,應安裝旁通管道;