HRD智能電磁流量計從發(fā)明到應用到實際工業(yè)生產中已有50多年的歷史,其應用的范圍日益擴展,應用的領域已經涉及許多行業(yè),包括水,污水,化工、醫(yī)藥、食品、造紙等。小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所。中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所。大口徑儀表較多應用于給排水工程在中國,隨著中國現(xiàn)代化建設進程的加速,各種工業(yè)生產產生的環(huán)境污染問題日益嚴重,人們迫切需要一個可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展模式,健康、綠色,和諧,自然的發(fā)展理念日益為人們所接受,因此對于污染的治理和控制極為緊迫,也是儀表儀器行業(yè)所面臨的課題。西源儀表所參與的浙江溫州的水處理發(fā)展有限公司的各個工程設計,在以印染工業(yè)廢水為主的城市綜合污水處理中性能揮了重要的作用。其已建成的一、二期項目已經達到70萬噸/日的污水處理能力。因為在污水處理工藝中,需要對排放污水、添加劑、污泥等進行計量和控制,所以流量測量非常重要。 1.測量原理電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。當導電金屬桿以一定速度做垂直于磁力線方向的運動,即會產生感應電壓。如果磁場強度為B,金屬桿長度為L,速度為v,那么在電磁流量計中,測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。假設電磁感應線圈產生磁場強度(B)為恒定,產生的感應電壓(Ue)正比于流體速度(v),管道截面積 (A)為已知,則體積流量(Qv)則可通過如下公式計算:電磁流量計由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測量管上下裝有勵磁線圈,通勵磁電流后產生磁場穿過測量管,一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電勢,送到變送器。勵磁電流則由變送器提供。按轉換器與傳感器組裝方式分類,有分離型和一體型兩種。在污水處理工藝中大口徑流量計多為分體式,一部分安裝在地上,另一部分在地下。小口徑以一體式為多。 市場上電磁流量計的功能差別也很大,簡單的就只是測量單向流量,只輸出模擬信號帶動后位儀表;多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態(tài)等。有些型號儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、FF現(xiàn)場總線等?! ‰姶帕髁坑嫷目趶椒秶绕渌贩N流量儀表寬,西源儀表提供多種類型的傳感器,分別應用于水和污水行業(yè),化工、食品行業(yè),食品、制藥行業(yè),口徑范圍從2毫米到2米。變送器可提供10、50、23、53多種選擇,10針對于水行業(yè)開發(fā)的經濟型,50為普通型,53為增強型,23為兩線制。精度可有0.5%,0.2%兩種選擇。可測正反雙向流量,也可測脈動流量。 使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的,不能低于閾值(即下限值)。電導率低于閾值會產生測量誤差直至不能使用,超過閾值即使變化也可以測量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容,制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導率相對應的信號線長度。 工業(yè)用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。電磁流量計不能測量電導率很低的液體,如石油制品和有機溶劑等。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低,認為不能使用,然而實際工作中會遇到因含有雜質而能使用的實例,這類雜質對增加電導率有利。對于水溶液,資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的,實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導率將比查得的要高,也有利于流量測量?! ?.電磁流量計特點
HRD電磁流量計不受溫度、壓力、粘度等外界因素的影響,測量管內部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失,另外,流量元件檢測出的初信號,是一個與流體平均流速成線性變化的電壓,它與流體的其他性質無關,具有很大的性。根據(jù)污水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等特性,測量污水的流量,電磁流量計是一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小。安裝、操作、維護方便,測量系統(tǒng)采用智能化設計,整體密封加強,能在較惡劣的環(huán)境下正常工作。而渦街流量計由于技術原因,口徑很難做大,質量,管道式超聲波流量計在價格相對于電磁缺乏競爭優(yōu)勢。所以在水和污水行業(yè),電磁流量計尤其是大口徑電磁流量計具有很大優(yōu)勢,得到了非常普遍的應用?! ∠盗须姶帕髁坑嫻δ軓姶?,操作簡單,具體的特點如下:1)測量管道內流動部件,無壓損,直管段要求底。2)測量不受流體密度、粘度、壓力、溫度、電導率變化的影響。3)襯里有硬橡膠,聚氨酯,PTFE,PFA等多種材料供選擇。4)變送器的直流供電/交流供電,四線制/兩線制,防爆/非防爆,經濟型/標準型等細分滿足您的不同需求。5)光敏鍵,可免開蓋操作;中文菜單顯示,更加方便國內用戶的使用。6)快速設定菜單,引導完成參數(shù)設置,方便快捷。7)測量可靠性高,重復性好,長期免維護。量程比高達1000:18)提供電流,頻率,脈沖,Hart, Profibus-PA, Profibus-DP, FF等各種輸出方式供選擇?! ?.安裝要求PROMAG 系列電磁流量計提供防護等級IP67(防塵防浸水級)或IP68 (防塵防潛水級)。在污水廠中大口徑流量計傳感器大多安裝在地下,所以建議選擇IP68(防塵防潛水級)。通常電磁流量對安裝場所有以下要求:1) 測量混合相流體時,選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時,避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時,要裝在反應充分完成段的下游;盡量滿足前后直管段分別不小于5D和2D;2) 盡可能避免測量管內變成負壓;3) 選擇震動小的場所,特別對一體型儀表;4) 避免附近有大電機、大變壓器等,以免引起電磁場干擾;5) 易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所;6) 盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體;7) 盡可能避免受陽光直照4.應用情況及效果污水處理工藝主要是通過生物氧化,絮凝,沉淀等工藝達到污水凈化的目的,在每個階段都需要一定的量計來進行測量。雜污水行業(yè),E+H主要提供10W, 50/53W,23W,50/53P等幾種產品。在污水處理工藝中,需根據(jù)工藝要求,配置對應的檢測儀表,構成可靠的控制系統(tǒng)。浙江溫州污水處理廠在以下工藝檢測流程中配備了智能電磁流量計:(1)進水管;(2)初沉池到貯泥池泥量檢測;(3)污泥泵房剩余、污泥流量檢測;(4)污泥泵房回流污泥流量檢測;(5)二沉池配水井的出水流量檢測;(6)消化池進泥量檢測;7)消化池出泥量檢測;(8)絮凝池藥劑進量檢測等等。絮凝工藝中測量藥劑添加量的電磁流量計在浙江溫州污水處理廠使用中,運行狀況優(yōu)良,據(jù)現(xiàn)場的操作人員普遍反映該流量計測量結果準確,操作方便,各種參數(shù)一目了然,并且安裝在金屬管道上的流量計不需要專門接地環(huán)。列電磁流量計為工藝檢測控制提供了及時準確的數(shù)據(jù),為該公司創(chuàng)造了一定的經濟效益和社會效益。
儀表選型◆量程范圍確認一般工業(yè)用電磁流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,流速應不小于0.2m/s,應不大于8m/s。若介質中含有固體顆粒,常用流速應小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。在量程Q已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算: Q=πD²V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內徑 V:流速(m/h)電磁流量計的量程Q應大于預計的流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜?!魠⒖剂髁糠秶?table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0" style="font-size: 12px; padding: 0px; margin: 0px;">
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23~5722.65 |
φ20 | 0.11~11.3 | φ500 | 70.65~7065.00 |
φ25 | 0.18~17.66 | φ600 | 101.74~10173.6 |
φ40 | 0.45~45.22 | φ700 | 138.47~13847.4 |
φ50 | 0.71~70.65 | φ800 | 180.86~18086.4 |
φ65 | 1.19~119.4 | φ900 | 228.91~22890.6 |
φ80 | 1.81~180.86 | φ1000 | 406.94~40694.4 |
φ100 | 2.83~282.60 | φ1200 | 553.90~55389.6 |
φ150 | 6.36~635.85 | φ1600 | 723.46~72345.6 |
φ200 | 11.3~1130.4 | φ1800 | 915.62~91562.4 |
φ250 | 17.66~176.25. | φ2000 | 1130.4~113040.00 |
φ300 | 25.43~2543.40 | φ2200 | 1367.78~136778.4 |
φ350 | 34.62~3461.85 | φ2400 | 1627.78~162777.6 |
φ400 | 45.22~4521.6 | φ2600 | 1910.38~191037.6 |
型 譜
型號 | 口徑 | |
HRD | DN10~2600 |
| | 代號 | 電極材料 | |
K1 | 316L |
K2 | HB |
K3 | HC |
K4 | 鈦 |
K5 | 鉭 |
K6 | 鉑合金 |
K7 | 不銹鋼涂覆碳化鎢 |
| 代號 | 內襯材料 | |
C1 | 聚四氟乙烯F4 |
C2 | 聚全氟乙丙烯F46 |
C3 | 聚氟合乙烯FS |
C4 | 聚錄丁橡膠 |
C5 | 聚氨脂橡膠 |
| 代號 | 功能 |
E1 | 0.3級 |
E2 | 0.5級 |
E3 | 1級 |
F1 | 4-20Madc,負載≤750Ω |
F2 | 0-3khz,5v有源,可變脈寬,輸出有效頻率 |
F3 | RS485接口 |
T1 | 常溫型 |
T2 | 高溫型 |
T3 | 超高溫型 |
P1 | 1.0MPa |
P2 | 1.6MPa |
P3 | 4.0MPa |
P4 | 16MPa |
D1 | 220VAC±10% |
D2 | 24VDC±10% |
J1 | 一體型結構 |
J2 | 分體型結構 |
J3 | 防爆一體型結構 |
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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 | 10、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 | 流速 | 15m/s | 精確度 | DN10~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℃—十60℃ | 轉換器及一體型 | —10℃—十60℃ | 襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網(wǎng)PFA | 流體溫度 | —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℃ | 聚四氟乙烯襯里 | 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、鈦、鉭、鉑/銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 | 電極刮刀機構 | 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 | DN10~DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 | 其他傳感器、——體型流量計和分離型轉換器 | IP65 | 間距(分離型) | 轉換器距離傳感器一般不超過100m |
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轉換器技術數(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?;?span lang="EN-US" style="border-width: 0px; padding: 0px; margin: 0px;" xml:lang="EN-US">4mA,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? | 介質溫度 | 適用范圍 | —體型 | 分離型 | | 聚四氟乙烯(F4) | 是化學性能的一種塑料,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劑。不耐、高溫、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。 2、衛(wèi)生類介質。 | 聚全氟乙丙烯(F46) | 同F4,耐磨性、抗負壓能力高于F4。 | 同上 | | 聚氟合乙烯(Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低,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、鹽介質的腐蝕,不耐氧化介質的腐蝕。 | 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,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 | 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、氫氟酸、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。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學介質(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——切化學介質,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。 | 注: 由于介質種類繁多,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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