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智能电磁流量计组成

文章出处:人气:2发表时间:2019-5-28 11:05:18

导读:智能电磁流量计组成

电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

    磁路系统:其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用*磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之间内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,*磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以电磁流量计一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。

    测量导管:其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

    电极:其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。

    外壳:应用铁磁材料制成,是分配制度励磁线圈的外罩,并隔离外磁场的干扰。

    衬里:在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

智能电磁流量计组成

电磁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。

流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律,即导体通过磁场,切割电磁线,产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的,分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。大多流量传感器采用低频方波励磁。

变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、D/A电路、变送电路等组成。

电磁流量计的安装要求是一定要安装在管路的最低点或者管路的垂直段,但是一定是在满管的情况下,对直管段要求是前5D后3D,这样才能保证电磁流量计的使用和对精度的要求。

智能型电磁流量计是老式模拟的电磁流量计的更新换代产品,智能型电磁流量计不仅可以带4~20mA输出,还可以带RS485或者RS232通讯协议,可以直接与计算机联网,便于远程监控和操作。

①被测流体成份

②最大流量、最小流量

③最高工作压力

④最高温度、最低温度

智能电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。

一般工业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,最低流速应不小于0.2m/s,最高应不大于 8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。

在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小,其值由下式计算:

Q=πD2V/4

Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h)

电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。

电磁流量计根据电磁感应原理工作,因此安装时应远离变频器、变压器、电动机等易产生电磁干扰的设备,安装位置应避免阳光直射。被测流体电导率应基本均匀。同时还应注意以下几方面:

为了使现场使用的流量仪表获得与实流校验相同的精度,一定要满足规定的流动条件。电磁流量计工作时要求上游流体均匀流动,下游配管件的扰动不会上溯影响测量值,即要求一定长度上下游直管段。一般要求在电磁流量计上游的各种阀门、弯管、缩径管等距流量计的直管段的长度必须在5~10D以上(D是流量计的内径),下游直管段长度应在2~3D以上。

智能电磁流量计可以水平、垂直或与水平成任何角度安装,但是管路结构必须保证测量管中始终充满液体,否则就会产生误差。当不得不装在自上而下的垂直管道上时,流量计应装在管道的下部,且流量计下游装有节流阀门使下游产生一背压。

管路设计应确保液体中不会分离出气泡。因为阀门动作时,会使管道中的压力变化,从而产生气泡,所以,流量计应安装在阀的上游。

电磁流量计水平安装或与地面成一角度时,电极连线与地面平行。如果电极连线与地面垂直的话,上一个电极附近容易集结气泡阻挡液体与之接触,而下面的电极容易被泥浆覆盖。

不要把电磁流量计安装在流体电导率极不均匀的地方。尤其在仪表上游有化学物质注入的情况下,极易导致电导率的不均匀性,从而对仪表指示产生严重影响。在这种情况下应在仪表下游注入化学物质,如需在上游注入则注入点应与流量计保持一定距离,使液体混合均匀。

由于智能电磁流量计的感应信号电压很小,容易受噪声的影响,因此流量计必须良好接地。电磁流量计都配有接地环,其作用是通过与液体接触,建立液体接地,并且保护内衬,只有这样才能保证传感器的基准电位、转换器/放大器的基准电位都与被测液体电位相同,也与地电位相同,减少噪声对测量结果的影响。必须强调,电磁流量计一定要单独接地。因为若与其他仪表或电气装置共同接地,接地线中的漏电流对测量信号将产生串模干扰,严重时流量计将无法工作。另外,接地点应远离大型用电器,避免地电流串入流量计,造成干扰源。此外,在安装过程中还应注意:焊接时千万不可碰伤流量计里面的电极和橡胶衬里(电极一般为两粒白色金属点),安装流量计时,法兰之间应加橡胶垫圈,以防漏水。阴雨天应避免室外接线。

1、日常维护

电磁流量计在使用过程中应定期做直观检查,检查仪表周围环境,扫除尘垢,确保不进水和其他物质,检查接线是否良好,检查仪表附近有否新装强电磁场设备或有新装电线横跨仪表。

若是测量介质容易沾污电极或在测量管壁内沉淀、结垢、应定期作清垢、清洗。

2、故障查找

电磁流量计开始投运或正常投运一段时间后发现仪表工作不正常,应首先检查流量计外部情况,如电源是否良好、管道是否泄露或处于非满管状态、管道内是否有气泡、信号电缆是否损坏、转换器输出信号(即后位仪表输入回路)是否开路。切记盲目拆修流量计。

3、传感器检查

测试设备:500MΩ绝缘电阻测试仪一台,万用表一只。

测试步骤:

(1) 在管道充满介质的情况下,用万用表测量接线端子A、B与C之间的电阻值,A-C、B-C之间的阻值应大至相等。若差异在1倍以上,可能是电极出现渗漏、测量管外壁或接线盒内有冷凝水吸附。

(2) 用万用表测量X、Y之间的电阻,若超过200Ω,则励磁线圈及其引出线可能开路或接触不良。拆下端子板检查。

(3) 检查X、Y与C之间的绝缘电阻,应在200MΩ以上,若有所下降,用热风对外壳内部进行烘干处理。实际运行时,线圈绝缘性下降将导致测量误差增大、仪表输出信号不稳定。

(4) 在衬里干燥情况下,用MΩ表测A-C、B-C之间的绝缘电阻(应大于200MΩ)。再用万用表测量端子A、B与测量管内二只电极的电阻(应呈短路连通状态)。若绝缘电阻很小,说明电极渗漏,应将整套流量计返厂维修。若绝缘有所下降但仍有50MΩ以上且步骤(1)的检查结果正常,则可能是测量管外壁受潮,可用热风机对外壳内部进行烘干。

(5) 如判定传感器有故障,请与电磁流量计生产厂家联系,一般现场无法解决,需到厂家维修。

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