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泥漿流量計


泥漿流量計是電磁流量計的應用介質方面衍生出的一款專門針對泥漿流量計量的一款高精度儀器儀表。
產品特點
1.全數字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1
2.超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好。
3.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。
4.采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高。
5.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。
6. 在現場可根據用戶實際需要在線修改量程。
7.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。
8.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。
9.具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數字通訊信號輸出。
10.具有自檢與自論斷功能。
11.小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制
12. 內部具有三個積算器可分別顯示正向累計量反向累計量及差值積算量,內部設有不掉電始終,可記錄16次掉電時間。
 
技術參數
 
1. 測量介質: 泥漿、紙漿、水泥漿
2. 產品分類: 一體式泥漿流量計、分體式泥漿流量計、節能式泥漿流量計
3. 測量誤差: ±1.0% 或 ±0.5%
4. 介質導電率: >5μs/cm
  5. 可測流速范圍: 0.1米/秒 — 15米/秒 
  6. 測量量測比: 1:150 (若有需要可以定制更寬量程比)
  7. 供電電源: DC24V 或者 AC220V
  8. 信號輸出: 脈沖信號或者4-20mA電流信號
  9. 通訊接口: 支持485通訊
  10. 通訊協議: MODBUS、HART、Profibus等
  10. 正常工作環境溫度: -25℃ —— +60℃
  11. 可測介質溫度: -20℃ —— +60℃
12. 流動方向: 正向、法向、凈流量
  13. 額定工作壓力: DN10 — DN150 ≤1.6Mpa (高壓可定制)
  DN200 — DN350 ≤1.0Mpa (高壓可定制)
  DN400 — DN1000 ≤0.6Mpa (高壓可定制)
  DN1100 — DN2200 ≤0.25Mpa (高壓可定制)
  14. 連接方式: 法蘭連接
  15. 直管段要求: 前直管段≥5DN、后直管段≥2DN
  16. 防爆等級: Exd[ia]qIICT5
  17. 防護等級: IP65,可選IP68
 
泥漿流量計是目前功能多,性能好的流量儀表,在液體測量方面應用廣泛,可長期穩定工作在各種環境惡歷的現場。除了初始化程序和主程序之外,軟件系統還包括中斷服務程序。其中,定時器中斷服務程序主要用來產生控制模擬開關通斷的時序、測量時段A/D轉換的開始點以及整個控制.測量周期的長短;A/D中斷服務程序負責控制A/D轉換結果的保存、通道的選擇以及轉換的啟動與終止。想要正確用好這種產品,需要我們花時間再學習它的原理,了解它的性能,掌握正確維護它。
泥漿流量計主要結構
 
電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分組成(如下圖所示)。
傳感器主要由測量管、電極、勵磁線圈、絕緣襯里、殼體等部分組成。
 
一體式結構圖 分體式結構圖
1、轉換器;2、勵磁線圈;3、法蘭;4、絕緣襯里;5、電極;6、測量管;7、外殼 8、接線盒
電磁流量計的主要優點如下:
1)電磁流量計的傳感器結構簡單,測量管內沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗低的流量儀表之一。
2)可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部無阻礙流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極,其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質;采用耐磨橡膠做內襯,就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3)電磁流量計是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計只需經水標定后,就可心用來測量其它導電性液體的流量。
4)電磁流量計的輸出只與被測介質的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(層流或湍流)無關。所以電磁流量計的量程范圍寬,其測量范圍度可達100:1,有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。
5)電磁流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。
6)工業用電磁流量計的口徑范圍寬,從幾個毫米一直到幾米,而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備,為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。
電磁流量計目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2)不能用來測量電導率很低的液體介質,如對石油制品或有機溶劑等介質,目前電磁流量計還無能為力。
3)普通工業用電磁流量計由于測量管內襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量高溫介質;如未經特殊處理,也不能用于低溫介質的測量,以防止測量管外結露(結霜)破壞絕緣。
4)電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。



泥漿流量計特點
適用于各種導電液體的流量測量,如自來水、污水、泥漿、紙漿、各類飲料、化學原料、 粘稠液體和懸浮液。
測量結果不受溫度、壓力、密度、電導率等介質物理特性和工況條件的影響,其輸出信號與被測流體的體積流量成正比。
強腐蝕性、強磨損性介質具有良好的適應性。
具有優異的量程比,在低流速或流量變化幅度較大的應用領域(如自來水行業)具有良好的適用性。
具有正/反雙向流量測量功能。
 
電磁流量計工作原理
 
電磁流量計的基本測量原理是基于法拉第電磁感應定律,即導體在磁場中做切割磁力線運動時,在其兩端產生感應電動勢,如圖所示。流量計的測量管是由內襯絕緣材料的非導磁合金短管制作,兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上,其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產生磁通量密度為B的工作磁場,此時,如果具有一定電導率的流體流經測量管,將切割磁力線,并感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B,測量管內徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉換器,轉換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號,用于流量的控制和調節。
 
其原理公式為:
 
E=KBDV
 
式中:
 
E -------- 為電極間的信號電壓(v)
 
B -------- 磁通密度(T)
 
D -------- 測量管內徑(m)
 
V -------- 平均流速(m/s)
 
K -------- 儀表系數
 
式中k, D為常數,由于勵磁電流是恒流,故B也是常數,則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應的信號電壓E與體積Q成線性關系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這是電磁流量計的基本工作原理。
 
由E=KBDV可知,被測流體介質的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動(如層流或者紊流)就不會影響測量結果。因此說電磁流量計是一種體積流量計。只要用普通的水實際標定后,就可以測量其他任何導電流體介質的體積流量,而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優點,是其他任何流量計所沒有的。測量管內無活動及阻流部件,因此幾乎沒有壓力損失,并且有可靠性。
 
 
泥漿流量計電極、接地環材料的選擇
應根據被測流體的腐蝕性來選擇電極的材料,請查有關腐蝕手冊,對于特殊流體應作試驗。




泥漿流量計內襯材料的選擇:如電極一樣,對于不同的介質,由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同,所以要有針對性的選擇內襯材料,下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍,詳見附表1
內襯材料 主要性能 適用范圍
聚四氟乙烯(PTFE) 它是塑料中化學性能穩定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和有機溶劑 耐磨性和粘結性差 -40℃-+180℃> 酸、堿等強腐蝕性介質 衛生類介質
氯丁橡膠 有極好的彈性,高強的扯斷力,耐磨性能好 耐一般低濃度酸、堿、鹽介質的腐蝕,不耐氧化性介質的腐蝕

1.小于80℃
2.測一般水、污水、泥漿、礦漿

聚氨酯橡膠 有極好的耐磨性能(相當于天然橡膠的十倍) 耐酸、堿性能差 不能用于混有有機溶劑的水

1.小于70℃
2.中型強磨損的礦漿、煤漿、泥漿

耐酸橡膠(硬橡膠) 可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀。 忌強氧化劑。

1.小于25℃-+90℃
2.一般的酸、堿、鹽溶液

合成橡膠 密封性好 良好的耐磨性,高度的扯斷力 小于80℃ 一般水、污水、泥漿

參考流量范圍



泥漿流量計選型

 
正確地選用電磁流量計是保證用好電磁流量計的前提條件。選用什么種類的電磁流量計應根據被測流體介質的物理性質和化學性質來決定,使電磁流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等,都能適應被測流體的性質和流量的要求。
 
可測量的流體常見介質電導率表


由電磁流量計的工作原理可知,能選用電磁流量計測量流量的流體是導電的,嚴格的說,除了高溫流體之外,只要電導率大于5μ/cm的任何流體都可以選用相應的電磁流量計來測量流量,因此不導電的氣體、蒸汽、油類、丙酮等物質不能選用電磁流量計來測量流量。

 
傳感器口徑的確定
 
流量計使用流速好在0.1~15m/s范圍內,此時流量計口徑可選擇與用戶管道口徑一致。當流速低于0.1m/s時,應采用縮管方式提高流速。
 
一體型或分離型的選擇
 
一體型:現場環境較好的情況下,一般都選用一體型,即傳感器和轉換器組裝成一體。
 
分離型:即傳感器和轉換器分開裝于不同的地點,一般出現以下情況時選用分離型:
 
⑴ 環境溫度或流量計轉換器表面受輻射溫度超過60oC.
 
⑵ 管道震動較大的場合。
 
⑶ 會對傳感器的鋁殼嚴重腐蝕的場合。
 
⑷ 現場溫度較高或有腐蝕性氣體的場合。
 
⑸ 流量計裝在高空或井下等調試不方便的場合。
 
訂貨時應注明傳感器和轉換器之間的距離,一般不能超過100m,轉換器為墻掛式安裝。

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