牛奶流量計(jì)
一、牛奶流量計(jì)概述
是一種根據(jù)法拉第電進(jìn)感應(yīng)定律來(lái)測(cè)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(jī)嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁,同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),屬?lài)?guó)內(nèi)*,技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)水平。電磁流量計(jì)在滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),還可以輸出4~20mA電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)己廣泛地應(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(mén)。
除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,高粘度液流及鹽類(lèi)、強(qiáng)酸、強(qiáng)喊液體的體積流量。
二、分類(lèi)
按安裝方式分為管道式和插入式兩種類(lèi)型。兩種型式均由傳感器和智能信號(hào)轉(zhuǎn)換器組成,根據(jù)轉(zhuǎn)換器與傳感器的裝配形式可分為一體式和分體式二種結(jié)構(gòu)。一體式:轉(zhuǎn)換器與傳感器直接裝配成一個(gè)整體,不可分離。常用于環(huán)境狀況較好的現(xiàn)場(chǎng)。分體式:轉(zhuǎn)換器通過(guò)一根電纜與傳感器組成一臺(tái)產(chǎn),傳感器安裝在現(xiàn)場(chǎng),轉(zhuǎn)換器安裝在條件較好的場(chǎng)所。常用于環(huán)境狀況較差的現(xiàn)場(chǎng),如地井里,高溫旁,人員不便到達(dá)的地方。管進(jìn)式一般適用于中小口徑的測(cè)量,特殊情況可定制,插入式一般適用于較大口徑管道流量的測(cè)量。
三、性能特點(diǎn)
1、儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、無(wú)可動(dòng)部件、工作壽命長(zhǎng)。
2、無(wú)載流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3、無(wú)機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
4、測(cè)量精度不受被測(cè)介質(zhì)的種類(lèi)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(jì)型號(hào)。
7、采用EEPROM存貯器,測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
8、具備一休化和分離型兩種型式。
9、高清晰度LCD背光顯示。
四、技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 | 管道式 | 插入式 |
公稱(chēng)直徑 | DN15~DN2600 | ≥DN200 |
介質(zhì)導(dǎo)電率 | ≥5μs/cm | ≥5μs/cm |
基本誤差 | 0.5級(jí),1.0級(jí)(隨口徑區(qū)分) | ±2.5%F·S |
流速范圍 | 0.5~10m/s *1~5m/s | 0.5-10m/s |
環(huán)境溫度 | 傳感器-40℃~80℃,轉(zhuǎn)換器-15℃~50℃ | -40℃~55℃ |
介質(zhì)溫度 | ≤120℃(聚四氟乙烯或F46) (測(cè)介質(zhì)溫度高于120℃,訂貨時(shí)請(qǐng)說(shuō)明) | -26℃~150℃ |
連接方式 | GB/T9119-2000標(biāo)準(zhǔn)法蘭 | GB/T9119-2000標(biāo)準(zhǔn)法蘭 螺紋連接,球閥規(guī)格:DN50 |
工作壓力 | DN15-DN80:4.0Mpa DN100-DN150:1.6Mpa ≥DN400:1.0Mpa特殊規(guī)格訂貨時(shí)請(qǐng)注明 | 0.25Mpa~4.0Mpa 特殊規(guī)格訂貨時(shí)請(qǐng)注明 |
輸出信號(hào) | 電流輸出:4~20mADC(負(fù)載電阻0~500Ω);頻率輸出:0~1kHz(負(fù)載電阻≥3000Ω),電壓輸出:0~5VDC; | |
消耗功率 | ≤15W | ≤15W |
供電電源 | 交流:~220V,50Hz;直流:+24V; | |
襯里材料 | 聚四氟乙烯;橡膠:F46;聚氟合乙烯(FS);聚氨酯橡膠 | - |
電極材料 | OCr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金B、鉭、鈦、不銹鋼涂覆碳化鎢 | |
通信接口 | RS-232;RS485;HART | |
安裝形式 | 一體式;分體式 | |
勵(lì)磁方式 | 低頻脈沖直流勵(lì)磁 | |
電氣接口 | M20x1.5螺紋 |
五、工作原理
測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線(xiàn)圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí),將在與測(cè)量管軸線(xiàn)垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)。此時(shí),如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管,將切割磁力線(xiàn)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E正比于磁通量密度B,測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積,電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)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(hào),用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
式中K,d為常數(shù),由于勵(lì)磁電流是恒流的,故B也是常數(shù)。則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比,即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線(xiàn)性關(guān)系。因此,只要測(cè)量出E就可確定流量Q,這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由E=KBdV可知,被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱(chēng)流動(dòng)(如層流或紊流)就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的。因此說(shuō)電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。對(duì)于制造廠(chǎng)和用戶(hù)來(lái)說(shuō),只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可測(cè)量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量,而不需作任何修正,這是電磁流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn),是其他任何流量計(jì)所沒(méi)有的。測(cè)量管內(nèi)無(wú)活動(dòng)及阻流部件,因此幾乎沒(méi)有壓力損失,并具有很高的可靠性。
六、產(chǎn)品選型
1、程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應(yīng)不小于0.1m/s,zui高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過(guò)分摩擦;對(duì)于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測(cè)量精度。在量程Q己確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,其值由下式計(jì)算:
Q:流量(m3/h ) D管道內(nèi)徑(m) V:流速(m/h )
的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量計(jì),而正常的流量值以稍大于流量計(jì)量程刻度的50%為宜。
2、參考流量范圍
通徑(mm) | 流量范圍(/h) | 通徑(mm) | 流量范圍(/h) |
DN15 | 0.32~6.36 | DN400 | 226.08~4521.60 |
DN20 | 0.57~11.30 | DN450 | 286.13~5722.65 |
DN25 | 0.88~17.66 | DN500 | 353.25~7065.00 |
DN32 | 1.45~28.94 | DN600 | 508.68~10173.60 |
DN40 | 2.26~45.22 | DN700 | 692.37~13847.40 |
DN50 | 3.53~70.65 | DN800 | 904.32~18086.40 |
DN65 | 5.97~119.40 | DN900 | 1144.53~22890.60 |
DN80 | 9.04~180.86 | DN1000 | 1413.00~28260.00 |
DN100 | 14.13~282.60 | DN1200 | 2034.72~40694.40 |
DN125 | 22.08~441.56 | DN1400 | 2769.48~55389.60 |
DN150 | 31.79~635.85 | DN1600 | 3617.28~72345.60 |
DN200 | 56.52~1130.40 | DN1800 | 4578.12~91562.40 |
DN250 | 88.31~1766.25 | DN2000 | 5652.00~113040.00 |
DN300 | 127.17~2543.40 | DN2200 | 6838.92~136778.40 |
DN350 | 173.09~3461.85 | DN2400 | 8138.88~162777.60 |
3、襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
一體型 | 分離型 | |||
聚四氟乙烯(F4) | 1.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(jī)溶劑。不耐高速液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠。 3.抗負(fù)壓能力不如聚氯丁橡膠 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) | 1.濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) 2.衛(wèi)生類(lèi)介質(zhì) |
聚全氟乙丙類(lèi)烯 |
| 同上 |
| |
聚氟和乙烯 | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低,但成本也較低。 | 70℃ | 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)腐蝕,不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕 | 80℃ 120℃ | 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(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
4、電極材料的選擇
電極材料 | 特點(diǎn)及適用范圍 |
不銹鋼含鉬不銹鋼 0Cr18Ni12Mo2Ti | 主要用于生活和工業(yè)用水、原水、下水、廢物水及稀酸、稀堿等弱腐蝕性酸堿鹽液, |
哈氏合金B | 對(duì)沸點(diǎn)下的鹽酸有良好的耐腐蝕性,也耐硫酸、氫氟酸、有機(jī)酸等非氧化性酸、堿、鹽介質(zhì),不適用硝酸等氧化性酸 |
哈氏合金C | 適用于常溫硝酸、其他氧化性酸、氧化性鹽液等,不適用于鹽酸等還原性酸和氯化物等介質(zhì) |
鈦(Ti) | 具有非常優(yōu)良的耐腐蝕性能。適用于氯化物、次氯酸鹽、海水、常溫硝酸等介質(zhì),不適用于鹽酸、硫酸等氧化性酸 |
鉭(Ta) | 耐腐蝕性非常優(yōu)良,和玻璃相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。適用于大部分酸性介質(zhì),不適用于氫氧化鈉等堿液 |
鉑、鉑銥合金 | 適用于幾乎所有的酸、堿液,但不適用王水、銨鹽、鹵素等介質(zhì),價(jià)格昂貴 |
碳化鎢硬質(zhì)合金 | 漿液電極材料,可降低漿液噪聲,耐酸性較差,腐蝕性液體不適應(yīng) |
導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電氟塑料、多孔性陶瓷 | 低液噪電極材料,抗?jié){液噪聲和流動(dòng)噪聲,導(dǎo)電氟塑料耐化學(xué)品性能好 |