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電磁流量計

管道式電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表,采用單片機嵌入式技術,實現數字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現場總線,屬國內首創,技術
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管道式電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表,采用單片機嵌入式技術,實現數字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現場總線,屬國內首創,技術達到國內領先水平。
 
應用領域
管道式電磁流量計在滿足現場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調節和控制用,現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。
性能特點
 
◆儀表結構簡單、可靠,無可動部件,工作壽命長。
◆無截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現象。
◆無機械慣性,響應快速,穩定性好,可應用于自動檢測、調節和程控系統。
◆測量精度不受被測介質的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數的影響。
◆采用聚四氟乙烯或橡膠材質襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應不同介質的需要。
測量原理
電磁流量計是是基于法拉第電磁感應定律工作的,在與測量管道軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿著管道軸線流動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數值大小與流量成正比關系,其計算公式為:
 
E=B*V*D*K
 
式中,E——感應電勢;
 
K——與磁場分布及軸向長度有關的系數;
 
B——磁感應強度;
 
V——導電液體平均流速;
 
D——電極間距(管道直徑);
 
傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經放大器放大,變換,濾波等一系列數字處理后,用高亮液晶顯示器顯示瞬時流量和累積流量,轉換器有4-20mA輸出,報警輸出,頻率輸出可以選擇,并設有RS485通訊接口,并支持HART和MODBUS通訊協議。
 
技術參數
 
◆儀表精度:管道式0.5級、1.0級;插入式2.5級
◆測量介質:電導率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
◆流速范圍:0.2~8m/s
◆工作壓力:1.6MPa
◆環境溫度:-40℃~+50℃
◆介質溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃
橡膠材質襯里≤65℃
◆防爆標志:ExmibdⅡBT4
◆防爆證號:GYB01349
◆外磁干擾:≤400A/m
◆外殼防護:一體化型: IP65;
分 離 型:傳感器IP68(水下5米,僅限于橡膠襯里)
轉換器IP65
◆輸出信號:4~20mA.DC,負載電阻0~750Ω
◆通訊輸出:RS485或CAN總線
 
儀表選型
量程范圍確認
一般工業用電磁流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,低流速應不小于0.2m/s,高應不大于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應大于預計的大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜。
◆參考流量范圍

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

安裝使用
1、管道式電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律的速度式電磁流量計。在闡述電磁流量計測量原理的基礎上,設計了一種基于MSP430F149單片機的LDB型電磁流量計,電路以MSP430F149單片機為核心,從而簡化了外圍硬件電路的設計,實現了液體流量的測量和累積。文中給出了設計的總體框圖,部分硬件電路和控制軟件流程圖。本文設計的LDB型電磁流量計已經投入生產,經實際應用表明,該設計具有高精度,低功耗和可靠性強等特點,基本滿足設計要求。
2、電磁流量計能有效避開強電力設備,高頻設備,強電源開關設備;避開高溫熱源和輻射源的影響,避開強烈震動場所和強腐蝕環境等,同時要考慮安裝維修方便。
3、管道式電磁流量計具有保存每天24小時的流量數據、停電時間、零流量時間等多種數據及報警等功能。每天,只需一次、二次短信息就能獲得一個測量點的一天24小時的測量數據,它也能根據用戶的需求設定。采用電磁旋渦流量計和gsm網絡相結合的技術,建立水流量監測系統的前期投資只是采用無線電臺方式的1/3到1/5,系統建立后的運行費用每個點每天只是一到二次短信息的費用。省去了頻率的使用費及使用中的電費及維護費用。
4、流量檢測儀表的顯示方式、通訊方式和數據存儲是儀表的重要組成部分。傳統電磁流量計在顯示方式上一般采用LED 或段式LCD,只能顯示數字、字母、漢字和一些粗糙的圖案; 在數據存儲方面,信息存儲一般以二進制方式存儲,不具有通用性且存儲容量小;在通訊方式上,一般采用RS232 或RS485,其開放性不高。
5.傳感器在垂直管道的安裝
測量氣體流量時,傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測氣體中含有少量的液體,
氣體流向應由下向上。
測量液體流量時,液體流向應由下向上:這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
6、傳感器在水平管道的側裝
無論測量何種流體,傳感器可以在水平管道上側裝,特別是測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,
若條件允許最好采用側裝,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
7.傳感器在水平管道的倒裝
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽,適用于測量
高溫液體或需經常清洗管道的情況。
8.傳感器在有保溫層管道上的安裝
測量高溫蒸汽時,保溫層最多不能超過支架高度的三分之一。
9.為了解決了上述不足,采用32 位的ARM 處理器和嵌入式Linux 操作系統研制出了具有信息化、圖形化和網絡化的電磁流量計。它采用T FT 彩色液晶屏顯示方式,不僅可以顯示流量數據還可以顯示流量曲線,提高了顯示的質量和內容; 通過JFFS2 文件系統采用文件的方式進行數據存儲,且存儲容量可達1MB。
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