空調(diào)水流量計
一、儀表概述：
空調(diào)水流量計是一種測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表，采用單片機嵌入式技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字勵磁，同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線，屬國內(nèi)*，技術(shù)達(dá)到國內(nèi)水平。可以達(dá)到精度0.2%，精確度高，流量測量范圍度可達(dá)150：1。可用來測量封閉管道中導(dǎo)電流體的體積流量。
二、測量原理：
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)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(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)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(yīng)電勢；
K－與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)；
B－磁感應(yīng)強度；
V－導(dǎo)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(yīng)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(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、主要組成部分：
流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，傳感器安裝在測量管道上，轉(zhuǎn)換器可以與傳感器組合連接在一起稱為一體型電磁流量計，轉(zhuǎn)換器被安裝在離傳感器30米內(nèi)或100米內(nèi)的場合，兩者間由屏蔽電纜連接稱為分離型電磁流計。電磁流量計傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。
四、應(yīng)用場合：
除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。在滿足現(xiàn)場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
五、性能特點：
1、儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。
2、無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3、無機械慣性，響應(yīng)快速，穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于自動檢測、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
4、測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
5、采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
6、備有管道式、插入式等多種流量計型號。
7、采用EEPROM存貯器，測量運算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
8、具備一體化和分離型兩種型式。
9、高清晰度LCD背光顯示。
六、技術(shù)指標(biāo)：
1、儀表精度：管道式0.5級、1.0級；插入式2.5級。
2、測量介質(zhì)：電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
3、流速范圍：0.2～8m/s。
4、工作壓力：1.6MPa。
5、環(huán)境溫度：-40℃～+50℃。
6、介質(zhì)溫度：聚四氟乙烯襯里≤180℃；橡膠材質(zhì)襯里≤65℃。
7、防爆標(biāo)志：ExmibdⅡBT4。
8、防爆證號：GYB01349。
9、外磁干擾：≤400A/m。
10、外殼防護(hù)：一體化型： IP65；
分 離 型： 傳感器IP68（水下5米，于橡膠襯里）；轉(zhuǎn)換器IP65。
11、輸出信號：4～20mA.DC，負(fù)載電阻0～750Ω。
12、通訊輸出：RS485或CAN總線。
13、電氣連接：M20×1.5內(nèi)螺紋，φ10電纜孔。
14、電源電壓：90～220V.AC、24±10%V.DC。
15、zui大功耗：≤10VA。
七、結(jié)構(gòu)形式：
1、傳感器：
傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。
a、測 量 導(dǎo) 管：由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成，為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體。
b、測 量 電 極：安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁，與軸流方向垂直，使測量液體產(chǎn)生信號的一對電極。
c、勵 磁 線 圈：在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈。
d、鐵芯和磁軛：將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體，并構(gòu)成磁回路。
e、殼 體：儀表外包裝。
2、轉(zhuǎn)換器：
即為智能二次表，其將流量信號放大處理??單片機運算后，可顯示流量、累計量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流體流量的計量或控制。
3、產(chǎn)品組裝形式：
其分為一體型和分體型兩種形式。
a、一體型： 傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝。
b、分體型：傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝，通過連接電纜形成流量計量系統(tǒng)。
c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求，傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。
八、按勵磁方式分類：
要產(chǎn)生一個均勻恒定的磁場，就需要選擇一種合適的勵磁方式。如按勵磁電流方式劃分，有直流勵磁、交流（工頻或其他頻率）勵磁、低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁。
1、直流勵磁
直流勵磁方式用直流電或采用*磁鐵產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的zui大優(yōu)點是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)生正負(fù)離子，在電場力的作用下，負(fù)離子跑向正極，正離子跑向負(fù)極，這將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴(yán)重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬流量（常溫下的汞和高溫下的液態(tài)鋼、鋰、鉀）等。
2、交流勵磁
工業(yè)上使用的電磁流量計，大都采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式產(chǎn)生交變磁場，避免了直流勵磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵磁會帶來一系列的電磁干擾問題（例如正交干擾、同相干擾、零點漂移等）?，F(xiàn)在交流勵磁正在被低頻方波勵磁所代替。
3、低頻方波勵磁
低頻方波勵磁波形有二值（正-負(fù)）和三值（正-零-負(fù)-零）兩種，其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵磁能避免交流磁場的正交電磁干擾，消除由分布電容引起的工頻干擾，抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流，排除直流勵磁的極化現(xiàn)象。
九、生產(chǎn)安裝要求與使用：
1、對外部環(huán)境的要求：
a、流量計應(yīng)避免安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場所，若必須安裝時，須有隔熱、通風(fēng)的措施。
b、流量計安裝在室內(nèi),若必須安裝于室外,應(yīng)避免雨水淋澆,積水受淹及太陽曝曬，須有防潮和防曬措施。
c、流量計應(yīng)避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，必須安裝時，須有通風(fēng)措施。
d、為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)、方便，在流量計周圍需有充實的安裝空間。
e、流量計安裝場所應(yīng)避免有強磁場及強振動源，如管道振動大，在流量計兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
2、對工藝管的要求
流量計對安裝點的上、下游工藝管有一定的要求，否則影響測量精度。
a、上、下游工藝管的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑相同，并應(yīng)滿足：0.98DN≤D≤1.05DN （式中DN：傳感器內(nèi)徑，D：工藝管內(nèi)徑）
b、工藝管與傳感器必須同心，同軸偏差應(yīng)不大于0.05DN
3、旁通管的要求
為了方便檢修流量計，為流量計安裝旁通管，另外，對重污染流體及流量計需清洗而流體不能停止的，必須安裝旁通管。
十、安裝注意事項：
1、在搬運和吊裝傳感器時，應(yīng)該將吊索套在傳感器兩端法蘭旁頸部位置，切勿在測量、管內(nèi)插入管幫進(jìn)行吊裝以免損壞襯里。
2、安裝前，傳感器內(nèi)的電極用酒精棉花仔細(xì)擦除電極表面由于手摸等原因造成的油脂性沾污物質(zhì)。
3、安裝時密封墊圈的內(nèi)徑應(yīng)與測量管襯里內(nèi)徑*。
4、必須保證接線盒內(nèi)的干燥，否則儀表可能會產(chǎn)生計量誤差。
十一、運行前的準(zhǔn)備工作：
1、在安裝接線后正式投入運行前應(yīng)再次檢查安裝、接線是否正確。（對分體型而言）
2、將床干起前閥門打開，傳感器后閥門關(guān)閉，讓傳感器內(nèi)充滿被測介質(zhì)。
3、準(zhǔn)備工作完畢后，先打開傳感器上游閥門，再緩緩打開下游閥門，觀察轉(zhuǎn)換器瞬時流量顯示應(yīng)向大方向變化，說明信號線線方向正確。否則，將信號線 A 與 B 接線位置互換。（對分體型而言）
4、打開傳感器前后閥門，排液數(shù)分鐘，排出管內(nèi)氣體。
5、關(guān)閉傳感器下游閥門，再關(guān)上游閥門，是傳感器內(nèi)充滿被測介質(zhì)。然后進(jìn)行配套調(diào)整。傳感器與轉(zhuǎn)換器配套零點調(diào)整和儀表系數(shù)設(shè)定請詳閱轉(zhuǎn)換器說明書。
十二、整機和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)：
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 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(dǎo)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(zhuǎn)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 |
zui高流體溫度 | —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(yǎng)、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
電極機構(gòu) | DN300—DN3000 |
連接法蘭材料 | 碳鋼 |
接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
進(jìn)口保護(hù)法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
DN200～DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
外殼防護(hù) | DNl5～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(zhuǎn)換器 | IP65 |
間距(分離型) | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
十三、轉(zhuǎn)換器技術(shù)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(shè)定選擇全部參數(shù)，也可利用PC機(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)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(fù)位，利用PC機(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)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(fù)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(yīng)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(guān)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(hù)的晶體管開關(guān)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 |
十四、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 | |
聚四氟乙烯(F4) | 是化學(xué)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劑。不耐高流速液氟、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(fù)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(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 |
十五、進(jìn)口保護(hù)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(dǎo)體管道，如塑料管道，但有接地電極的傳感器不需要。 |
進(jìn)口保護(hù)法蘭 | 當(dāng)介質(zhì)有強磨損性時選用。 |
十六、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(lǐng)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、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(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。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)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——切化學(xué)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(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實際情況自己做出選擇，必要時應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗，如掛片試驗。 |
