礦漿流量計-*-江蘇長順儀表有限公司
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礦漿流量計工作原理:
流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在流量計中,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。
流量計在結構上,電磁流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器安裝在工業過程管道上,它的作用是將流進管道內的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號,并通過傳輸線將此信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方,它將傳感器送來的流量信號進行放大,并轉換成流量信號成正比的標準電信號輸出,以進行顯示,累積和調節控制。
電磁流量計的基本原理
(一)測量原理
根據法拉第電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切割磁力線時,在導體的兩端即產生感生電勢e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應強度B,導體在磁場內的長度L及導體的運動速度u成正比,如果B, L,u三者互相垂直,則
e=Blu (3-35)
與此相仿.在磁感應強度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內徑為D的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速u流動時,導電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極(圖3—17)則可以證明,只要管道內流速分布為軸對稱分布,兩電極之間也特產生感生電動勢:
e=BD (3-36)
式中,為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:
qv=πDUˉ= (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑D成線性關系,與磁場的磁感應強度B成反比,與其它物理參數無關.這就是電磁流量計的測量原理.
需要說明的是,要使式(3—37)嚴格成立,必須使測量條件滿足下列假定:
①磁場是均勻分布的恒定磁場;
②被測流體的流速軸對稱分布;
③被測液體是非磁性的;
④被測液體的電導率均勻且各向同性。
由式(3-40)可知,當測量管內徑D不變,磁感應強度Bm為一定值時,兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比.這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理.
值得注意的是,用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題.例如正交干擾.同相干擾等,這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起.因此,如何正確區分流量信號與干擾信號,并如何有效地抑制和排除各種干擾信號,就成為交流勵磁電磁流量計研制的重要課題。
低頻方波勵磁
直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優缺點,為了充分發揮它們的優點,盡量避免它們的缺點,70年代以來,人們開始采用低頻方波勵磁方式.它的勵磁電流波形如圖3—19所示,其頻率通常為工頻的1/4-l/10.
圖3-19方波勵磁電流波形
從圖3-19可見,在半個周期內,磁場是恒穩的直流磁場,它具有直流勵磁的特點,受電磁干擾影響很?。畯恼麄€時間過程看,方波信號又是一個交變的信號,所以它能克服直流勵滋易產生的極化現象.因此,低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式,目前已在電磁流量計上廣泛的應用.概括一下,電磁流量計具有如下幾個優點:
①電磁流量計能避免交流磁場的正交電磁干擾;
②電磁流量計消除由分布電容引起的工頻干擾;
③電磁流量計抑制交流磁場在管壁和流體內部引起的電渦流;
④電磁流量計排除直流勵磁的極化現象.
優勢及*賣點:
1.傳感器zui重要的部件-線圈作*化的設計,并通過zui嚴格的實流試驗,切實保證產品的測量精度
2.信號電極作*的靜電屏蔽處理,保證小信號不會受線圈的干擾,保證低流速的測量精度
3.線圈與外界作隔離處理,保證線圈*的絕緣強度,也就保證傳感器的*測量精度
4.傳感器所有的焊接工藝都采用氬弧焊工藝,雖然成本較高,但能保證焊接的可靠性(焊接是傳感器的zui主要的生產工藝),特別是安裝線圈后的zui后一道焊接工序,用氬弧焊工藝能保證已安裝的線圈不被損傷
5.采用接地電極結構,形成一個平衡電極平面,保證整個測量平均速度的過程都被限制在平衡電極平面之內進行,能很好的消除電氣噪聲干擾,提供精確的測量結果
6.采用定制的雙層屏蔽電纜
7.可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功率損耗低
8.特殊介質測量(如漿液)采用高頻勵磁,消除雜波干擾
9.采用16位嵌入式微處理器,運算速度快,精度高
10.全數字處理,抗*力強,測量可靠,精度高
11.超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMC性能好
12.用單塊電路板完成所有功能設計,采用SMD器件和表面帖裝SMT)技術,電路可靠性高
13.高清晰度背光中文LCD顯示,顯示累積流量、瞬時流量、流速、流量百分比等
14.菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂
15.雙向測量系統,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
16.具有自檢與自診斷功能,并在屏幕上顯示
17.*的防雷設計
解剖圖:
選用要點:
電磁流量計應用領域廣泛。大口徑儀表較多應用于給排水工程,中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所,如測量造紙工業紙漿液和黑液、有色冶金業的礦漿、選煤廠的煤漿、化學工業的強腐蝕液體以及鋼鐵工業高爐風口冷卻水控制和監漏,長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控制。小口徑、微小口徑常用于醫藥工業、食品工業、生物工程等有衛生要求的場所。
1、根據一體型和分離型電磁流量計的特點,選擇合適的類型。一體型電磁流量計安裝敷線方便,精度中等,不宜在地面以下安裝,以防轉換器被水淹沒。分離型電磁流量計,精確度較高,轉換器與傳感器異地安裝,更適合現場環境比較差(如有害、有毒、易受水淹沒等場所)的場合,但安裝、敷線較嚴格,否則易引入干擾信號。
2、選擇合適的電極形式。對于不產生結晶、結疤、不沾污電極的介質,可用標準電極,
3、根據被測介質的腐蝕性選擇電極材料。
電極選擇:
4、根據被測介質的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇襯里材料。
流量范圍:
公稱通徑(mm) | 可測量流量范圍(m3/h) | 有效測量流量范圍(m3/h) | 公稱通徑(mm) | 可測量流量范圍(m3/h) | 有效測量流量范圍(m3/h) |
10 | 0.0142~3.3912 | 0.0848~2.826 | 300 | 12.717~3052 | 76.302~2543 |
15 | 0.0318~7.6302 | 0.1908~6.3585 | 350 | 17.31~4154 | 103.86~3461 |
20 | 0.0566~13.5648 | 0.3392~11.304 | 400 | 22.61~5425 | 135.65~4521 |
25 | 0.0883~21.195 | 0.5298~17.6625 | 450 | 28.62~6867 | 171.68~5722 |
32 | 0.1447~34.7258 | 0.8682~29.9382 | 500 | 35.33~8478 | 211.95~7065 |
40 | 0.2261~54.2592 | 1.3565~45.216 | 600 | 50.87~12208 | 305.2~10173 |
50 | 0.3533~84.78 | 2.1195~70.65 | 700 | 69.24~16616 | 415.4~13847 |
65 | 0.5970~143.28 | 3.5819~119.39 | 800 | 90.44~21703 | 542.6~18086 |
80 | 0.9044~217.03 | 5.4259~180.86 | 900 | 114.46~27468 | 686.7~22890 |
100 | 1.413 ~339.12 | 8.478~282.6 | 1000 | 141.3~33912 | 847.8~28260 |
125 | 2.2079~529.87 | 13.2468~441.56 | 1200 | 203.5~48833 | 1221~40694 |
150 | 3.1793~763 | 19.0755~635.85 | 1400 | 277~66467 | 1662~55389 |
200 | 5.652~1356 | 33.912~1130.4 | 1600 | 361.8~86814 | 2171~72345 |
250 | 8.8313~2119 | 52.9875~1766 | 1800 | 457.9~109874 | 2747~91562 |
電極材料的選擇:
材料 | 代號 | 耐腐蝕性能 |
316L不銹鋼 | V | 1、適用于工業、生活用水,原水井水,城市污水等中性溶液 2、弱腐蝕性酸、堿、鹽介質如碳酸、醋酸等 |
哈氏合金C | HC | 1、適用于耐氧化性酸,如硝酸、混酸、鉻酸與硫酸的混合物 2、耐氧化性鹽類或其它氧化劑環境的腐蝕如Fe、Cu 3、對海水、堿溶液,氧化物溶液有*的耐腐蝕性 4、不適用:鹽酸 |
哈氏合金B | HB | 1、對于非氧化酸、堿、鹽如硫酸、磷酸、氫氟酸有良好的腐 蝕性 2、不適用:硝酸 |
鈦 | Ti | 耐海水,各種氯化物忽然次氯酸鹽及多種氫氧化物的腐蝕 |
鉭 | Ta | 除了氫氟酸外,幾乎能耐一切化學介質的腐蝕。但價格昂貴 |
鉑 | Pt | 適用所有的酸堿鹽溶液(發煙硫酸及硝酸) |
碳化鎢 | W | 具有優異的耐磨性能,于泥漿、紙漿等磨損性介質 |
襯里材料的選擇:
襯里材料 | 耐腐蝕性能 | 工作溫度 | 適用范圍 |
氯丁橡膠Ne | 耐一般低濃度酸堿鹽的腐蝕 | -20~70℃ | 工業用水污水低濃度酸堿鹽 |
聚氨酯橡膠PO | 有*的耐磨性能,于強磨損性漿液,不耐腐 | -10~60℃ | 含固體顆粒的液體(水泥漿礦漿等) |
聚全氟乙丙烯FEP | 1耐熱耐腐蝕性與PTFE相當 2機械強度高,抗磨損性能好 3內表光滑,不易粘附沉淀物 4有很好的耐負壓,抗真空作用 | -40~180℃ | 除砂漿等強磨損性介質外的所有流體。與PTFE一樣,能用于飲料等有衛生要求的介質 |
聚四氟乙烯PTFE | 幾乎可以抵抗所有化學介質的腐蝕,抗磨損性能較差 | -40~180℃ | 不能用于負壓管道及磨損性較強的流體 |
車間